第Ⅱ课时简谐运动的能量_受迫振动.docVIP

第课时 简谐运动的能量 ? 受迫振动 1．随着电信业的发展，手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们．振动原理很简单：是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动．当叶片转动后，电动机就跟着振动起来．其中叶片的形状你认为是图3中的 （ ） 【解析】由图可知，B、C、D中的叶片的形状是对称的，则它们转动起来后引起手机的振动是微弱的，而A中的叶片形状不对称，转动起来后会引起手机的振动较强烈． 【答案】A 2．把铁路轨道焊接成无缝钢轨的原因之一是 （ ） A．使铁轨间不留空隙，火车开的时候没有摩擦力 B．降低铺设轨道时的难度 C．减少轮子与铁轨撞击次数，减少共振带来的车厢损伤 D．延长轮子与铁轨撞击的间隔时间，可以提高列车运行的安全速度 【答案】C 3．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛(如4所示)．不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min．已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期．为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是 降低输入电压 提高输入电压 增加筛子质量 减小筛子质量 A． B． C． D．【解析】筛子的固有频率为f固=，而当时的驱动力频率为f驱=，即f固 f驱．为了达到振幅增大，应该减小这两个频率的差值，所以应增大固有频率或减小驱动力频率．增大固有频率可用④的做法，减小驱动力的频率可用①的做法 【答案】D 4． 　　A．振幅越来越小，周期也越来越小 　　B．振幅越来越小，周期不变 　　C．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变 　　D．振动过程中，每次经过平衡位置时的速度大小都相同 【解析】【答案】 5．有以下说法 单摆的振动属于简谐运动 电磁打点计时器工作时振动片的振动是受迫振动 有摩擦阻力存在时，物体不可能做无阻尼振动 家用洗衣机的脱水机在脱水结束后，速度逐渐减小的过程中有一段时间洗衣机振动特别剧烈，这是共振现象 则上述正确的说法 A． B． C． D．【解析】单摆的振动只有在摆角很小时才是简谐运动，说法中没有说明这一条件，故说法是错误的．阻尼振动是从振幅来定义的，只要是振幅不变的振动就是无阻尼振动，与物体是否受到摩擦阻力无关，所以说法错误 【答案】C 6．铁道上每根钢轨长12 m，支持车厢的弹簧固有周期0.6 s，则列车以_______m/s的速度行驶时，车厢振动最厉害，若将此速度减小一半，此时车厢的振动周期为________s． 【解析】列车每经过一个钢轨的间隙，都要振动一次，列车做受迫振动，当列车振动的周期与弹簧的固有周期相同时，车厢振动最厉害，所以列车速度．当列车速度减小一半时，列车做受迫振动的周期为 【答案】20 1.2 7．如图5所示，轻直杆OC的中点悬挂一弹簧振子，其固有频率为2Hz，杆的O端有固定光滑轴，C端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为n．当n从零逐渐增大到5r/s过程中，振子M的振幅变化情况是 ，当n= r/s时振幅最大，若转速稳定在5r/s，M的振动周期是 ． 【解析】由题意知，凸轮每转动一周就给弹簧振子一次驱动，所以当凸轮的转速为2r/s时M的振幅最大．当凸轮的转速从0增大到5r/s时，M的振幅应是先增大后减小．当凸轮转速稳定在5r/s时，驱动力的频率为5Hz，周期为0.2s，M作受迫振动，其振动周期应等于驱动力的周期，即为0.2s． 【答案】先增大后减小；2r/s；0.2s 8．如图6所示水平绳MN上悬挂四个摆球A、B、C、D，它们的摆长分别为、、、，先将摆球A偏离平衡位置后开始振动，随后B、C、D也开始摆动起来，则B、C、D摆动的周期比为 【解析】A摆振动起来后，使B、C、D摆做受迫振动，由受迫振动的特点知，这三个摆振动的周期都等于A摆的周期，所以它们的振动周期比为1:1:1 【答案】 1:1:1 9．任何物体都有一定的固有频率，如果把人作为一个整体来看，在水平方向的固有频率约为3~6Hz，竖直方向的固有频率约为4~8Hz，拖拉机、风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做 ，这时若操作工的振动频率跟振源的频率 就会对操作工的健康造成伤害．为了保障操作工的安全与健康，有关部门作出规定：用手操作的各类振动机械的频率必须大于20Hz，这是为了防止 造成的危害．