人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.6受迫振动 共振（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.6受迫振动 共振（有解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-04 21:08:08 | ||
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文档简介
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人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.6受迫振动 共振
一、简谐运动、阻尼振动和受迫振动
三种振动的比较
类型项目 固有振动 阻尼振动 受迫振动
概述 振动图像(x－t图像)是一条正弦曲线 振幅逐渐减小的振动 振动系统在驱动力作用下的振动
产生条件 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驱动力作用
频率 固有频率 固有频率 驱动力频率
振幅 不变 减小 大小不确定
振动图像 INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-106.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-107.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET 形状不确定
振动能量 振动物体的机械能不变 机械能逐渐减小 驱动力对振动系统做功，补偿系统的能量损耗
常见例子 弹簧振子或单摆 敲锣打鼓时发出的声音越来越弱 机器运转时底座发生的振动
二、共振
1．共振的条件：驱动力的频率与系统的固有频率相等，即f驱＝f固．
2．共振曲线
如图所示，共振曲线的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动的振幅．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-111.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET
f＝f0时发生共振；f＞f0或f＜f0时振幅较小．f与f0相差越大，振幅越小．
3．共振的利用与防止
(1)利用：要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致．如共振筛、共振转速计等．
(2)防止：在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差越多越好．如：部队过桥应便步走．
说明：共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象．
考点一 阻尼振动
1．对于阻尼振动，下列说法不正确的是（ ）
A．阻尼振动就是减幅振动，其振动的能量不断减少
B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用
C．阻尼振动的振幅、振动能量、振动周期逐渐减小
D．对做阻尼振动的振子来说，其机械能逐渐转化为内能
【详解】A．物体做阻尼振动时，因克服阻尼做功机械能逐渐减少，振幅随之减小，故A正确；
B．实际振动系统不可避免要受到摩擦或空气阻力等阻尼作用，故B正确；
C．物体做阻尼振动时，因克服阻力做功，机械能逐渐减少，振幅随之减小，频率并不会随振幅的减小而变化，故C错误；
D．物体做阻尼振动时，因克服阻力做功机械能逐渐减少，转化为内能，故D正确；
故选C。
考点二 受迫振动和共振
2．如图所示，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法中正确的是（ ）
A．驱动摆只把振动形式传播给其它单摆，不传递能量
B．如果驱动摆的摆长为L，则其它单摆的振动周期都等于
C．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度和加速度都相同
D．如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的频率最大
【详解】A．驱动摆不仅把振动形式传播给其它单摆，同时也把能量传递给其它单摆，故A错误；
BD．如果驱动摆的摆长为L，根据单摆的周期公式有
T＝2π
而其它单摆都做受迫振动，故振动周期都等于驱动摆的周期2π，振动频率也都等于驱动摆的频率，故B正确，D错误；
C．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度大小相等但方向可能不同；根据
F=-kx
可得加速度
a=
所以加速度一定相同，故C错误。
故选B。
3．飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a。某型号的飞力士棒质量为600g，长度为1.5m，固有频率为4.5Hz。如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是（ ）
A．使用者用力越大，飞力士棒振动越快
B．手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率不变
C．手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大
D．手每分钟振动270次时，飞力士棒产生共振
4．如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架上焊有固有频率依次为、、、的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小。则（ ）
A．钢片a的振动频率约为 B．钢片b的受到的驱动力最大
C．钢片c的振幅最小 D．电动机的转速约为
5．近些年，科学家们逐步对极地进行开发和探索，由于极地大面积被冰雪覆盖，开发和探索的进度受到影响，人们为了加快进度发明了共振破冰船，如图所示。破冰船利用专用传感器感应冰面的振动反馈，自动调节锤头振动频率。当冰层与锤头发生共振时，可以大幅提高破冰效率。结合所学知识，下列说法正确的是（ ）
A．锤头振动频率越高，冰层的振动幅度越大，破冰效果越好
B．破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率
C．破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，频率也越来越小
D．对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率相同
6．自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象，只有受迫振动才能发生共振现象。关于受迫振动和共振现象，下列说法正确的是（ ）
A．发生共振时受迫振动的振幅最大，喇叭常放在音箱内是利用共振现象
B．受迫振动的频率一定等于固有频率，机关枪射击时的振动是利用共振现象
C．为了避免桥梁发生共振现象，部队过桥不能便步走而要齐步走
D．大桥上正常通过一列火车时，大桥发生振动，该现象为共振现象
7．匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击，由于受到周期性的冲击力，列车做受迫振动。我国铁路钢轨的标准长度为12.5m，若列车的固有振动周期为0.25s。下列说法正确的是（ ）
A．列车的固有频率为2Hz
B．列车的危险速率为
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
8．回复力是根据作用效果命名的，它不是一种单独性质的力，其作用是使物体回到平衡位置。关于简谐运动的回复力和能量、阻尼振动，下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动的回复力可以是恒力，也可以是大小不变而方向改变的力
B．弹簧振子做简谐运动时位移越大振动能量也越大
C．单摆做简谐运动过程中的回复力是单摆受到重力沿圆弧切线方向的分力
D．物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率也不断减小
9．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱。下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小
B．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
C．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率最接近洗衣机的固有频率
D．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率远小于洗衣机的固有频率
10．两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为8f，若它们均在频率为9f的驱动力作用下做受迫振动，则（ ）
A．振子甲的振幅较大，振动频率为f
B．振子乙的振幅较大，振动频率为9f
C．振子甲的振幅较大，振动频率为9f
D．振子乙的振幅较大，振动频率为8f
11．如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）， ，则下列说法正确的是（ ）
A．此单摆的固有周期约为2s
B．此单摆的摆长约为2m
C．若摆长增大，共振曲线的峰将右移
D．若将单摆移至月球振动，共振曲线的峰将左移
12．如图甲所示为一弹簧振子自由振动（即做简谐运动）时的位移随时间变化的图像，图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4s
B．由图乙可知弹簧振子的固有周期为8s
C．由图乙可知外力的周期为6s
D．如果改变外力的周期，在接近4s的附近该弹簧振子的振幅较大
13．如图甲所示，把一个筛子用四根弹簧支撑起来，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，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速为36r/min。要增大筛子的振幅，下列措施可行的是（ ）
A．升高电压 B．降低电压
C．增加筛子质量 D．减小筛子质量
14．图（a）为演示单摆共振的装置，实验时依次让不同的单摆先摆起来，观察单摆P（图中未标出）能达到的最大振幅A和稳定时的振动频率，并描点记录在图（b）中，用光滑曲线连接各点得到如图（b）所示曲线。取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．单摆P的固有频率约0.5Hz
B．装置（a）中至少有两个单摆的摆长约1.0m
C．装置（a）中至少有三个单摆的固有周期相同
D．当单摆P稳定的振动频率为1.0Hz时，先振动的单摆摆长约为0.25m
15．受迫振动和共振的理解某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，该振动系统的振幅随增大而减小
B．当时，该振动系统的振幅随减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于
D．当时，该振动系统一定发生共振
3．D
【详解】AB．人用手振动该飞力士棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，即手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率也增大，故AB错误；
C．当手振动的频率靠近该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒振动的幅度才会变大，故C错误；
D．当手振动的频率等于该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒产生共振，则手的振动频率为4.5Hz，即每秒钟振动4.5次，则一分钟振动270次，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】AB．当驱动力的频率等于钢片的固有频率时，将发生共振，振幅最大，发现b钢片振幅很大，其驱动力的频率等于固有频率，约为，四个钢片a、b、c、d都是受迫振动，其频率都等于驱动力频率约为，且驱动力都是一样大，故AB错误；
C．当驱动力的频率与钢片的固有频率相差越大，振幅越小，所以钢片d的振幅最小，故C错误；
D．电动机的频率为驱动力频率，电动机的频率和转速相同，所以转速为，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】AB．当驱动力频率等于物体固有频率时，物体的振幅最大，当驱动力频率小于固有频率时，随着驱动力频率增大，振幅增大，当驱动力频率大于固有频率时，随着驱动力频率增大，振幅减小，故A错误，B正确；
C．破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，但频率不变，故C错误；
D．对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率，不同冰层固有频率不同，所以锤头的振动频率不相同，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】A．当物体发生共振时，驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，喇叭常放在音箱内是利用共振现象，选项A正确；
B．做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与物体的固有频率无关，机关枪射击时的振动与机关枪在射击时的反冲运动有关，与共振无关，选项B错误；
C．部队过桥不能齐步走而要便步走，是防止桥梁发生共振现象，选项C错误；
D．大桥上正常通过一列火车时的振动的振幅一定是很小的，是受迫振动但不是共振，选项D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．列车的固有频率
A错误；
B．对于列车做受迫振动，当驱动力的频率与列车的固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率
B错误；
C．列车运行时的振动频率总等于驱动力的频率，只有共振时才等于列车的固有频率，C错误；
D．根据
可知，T不变时，l增大，v变大，D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．简谐运动的回复力与质点偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，大小和方向都在改变，故A错误；
B．弹簧振子做简谐运动时，振动能量等于任意时刻振子的动能、重力势能和弹性势能之和，根据机械能守恒可知，总能量是守恒的，且总能量等于在平衡位置时振子的动能，位移变大，振动能量不变，故B错误；
C．在单摆运动中并不是合外力提供回复力，只是沿切线方向上的合力提供回复力，半径方向上的合力提供向心力，故C正确；
D．由于阻尼作用能量转化，振幅减小，但由于振动的等时性，周期、频率不改变，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】切断电源后波轮的转动逐渐变慢，在某个时间段洗衣机会发生强烈的振动，说明此时波轮的运转频率与洗衣机的固有频率相同或者接近发生共振，波轮转速继续减慢后，驱动力频率小于固有频率，共振现象消失，洗衣机的振动变弱。所以正常工作时洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大。
故选C。
10．B
【详解】由题可知，甲乙都受迫振动，它们的频率等于驱动力的频率9f，乙的固有频率为8f，与驱动力频率9f较近，振幅最大，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．AD
【详解】A．根据图像得，单摆的固有频率为0.5Hz，此单摆的固有周期约为
A正确；
B．根据
解得
B错误；
C．根据 ，若摆长L增大，f减小，共振曲线的峰将左移，C错误；
D．根据 ，若将单摆移至月球振动，g减小，f减小，共振曲线的峰将左移，D正确。
故选AD。
12．AD
【详解】A．弹簧振子自由振动时的周期为固有周期，由图甲可知，弹簧振子的固有周期为4s，故A正确；
BC．当弹簧振子在外力驱动下振动时，振动频率等于驱动力的频率，振动周期等于外力的周期，所以外力的周期为8s，故BC错误；
D．当外力的周期等于物体固有周期时，物体发生共振，振幅最大，所以改变外力周期，在接近4s的附近该弹簧振子的振幅较大，故D正确。
故选AD。
13．AC
【详解】根据受迫振动的特点可知，共振筛的振动频率等于偏心轮的转动频率，所以当偏心轮的转速为36r/min时，共振筛的振动频率为
AB．增大电压，偏心轮的转动频率将增大，由于开始时偏心轮的转动频率小于筛子的固有频率，所以根据共振曲线可知筛子的振幅会增大，当频率增大到0.8Hz时最大，A正确、B错误；
CD．增大筛子质量后，筛子的固有频率将减小，由于开始时偏心轮的转动频率小于筛子的固有频率，所以根据共振曲线可知筛子的振幅会增大，当筛子的固有频率减小到0.6Hz时最大，C正确、D错误。
故选AC。
14．ABD
【详解】A．图（b）为单摆的共振曲线，振幅最大时对应的频率0.50Hz为其固有频率，选项A正确；
BC．单摆共振时，先振动的单摆与的固有周期相同，的固有周期为2.0s，由可求得其摆长为1.0m，说明装置中至少还有一个单摆与的摆长和固有周期相同，选项B正确，C错误；
D．当单摆稳定时的振动频率为1.0Hz时，先振动的单摆的固有频率也为1.0Hz，由可得摆长约0.25m，选项D正确。
故选ABD。
15．BD
【详解】AB．振动系统做受迫振动的振幅随驱动力的频率变化的规律如图所示，则当时，该振动系统的振幅随增大而增大，当时，该振动系统的振幅随减小而增大，选项A错误，B正确；
C．稳定时系统的频率等于驱动力的频率，选项C错误；
D．根据共振产生的条件可知，当时，该振动系统一定发生共振，选项D正确。
故选BD。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.6受迫振动 共振
一、简谐运动、阻尼振动和受迫振动
三种振动的比较
类型项目 固有振动 阻尼振动 受迫振动
概述 振动图像(x－t图像)是一条正弦曲线 振幅逐渐减小的振动 振动系统在驱动力作用下的振动
产生条件 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驱动力作用
频率 固有频率 固有频率 驱动力频率
振幅 不变 减小 大小不确定
振动图像 INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-106.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-107.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-107.TIF" \* MERGEFORMATINET 形状不确定
振动能量 振动物体的机械能不变 机械能逐渐减小 驱动力对振动系统做功，补偿系统的能量损耗
常见例子 弹簧振子或单摆 敲锣打鼓时发出的声音越来越弱 机器运转时底座发生的振动
二、共振
1．共振的条件：驱动力的频率与系统的固有频率相等，即f驱＝f固．
2．共振曲线
如图所示，共振曲线的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动的振幅．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-111.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-111.TIF" \* MERGEFORMATINET
f＝f0时发生共振；f＞f0或f＜f0时振幅较小．f与f0相差越大，振幅越小．
3．共振的利用与防止
(1)利用：要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与物体的固有频率一致．如共振筛、共振转速计等．
(2)防止：在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率和固有频率不相等，而且相差越多越好．如：部队过桥应便步走．
说明：共振是物体做受迫振动时的一种特殊现象．
考点一 阻尼振动
1．对于阻尼振动，下列说法不正确的是（ ）
A．阻尼振动就是减幅振动，其振动的能量不断减少
B．实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用
C．阻尼振动的振幅、振动能量、振动周期逐渐减小
D．对做阻尼振动的振子来说，其机械能逐渐转化为内能
【详解】A．物体做阻尼振动时，因克服阻尼做功机械能逐渐减少，振幅随之减小，故A正确；
B．实际振动系统不可避免要受到摩擦或空气阻力等阻尼作用，故B正确；
C．物体做阻尼振动时，因克服阻力做功，机械能逐渐减少，振幅随之减小，频率并不会随振幅的减小而变化，故C错误；
D．物体做阻尼振动时，因克服阻力做功机械能逐渐减少，转化为内能，故D正确；
故选C。
考点二 受迫振动和共振
2．如图所示，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。下列说法中正确的是（ ）
A．驱动摆只把振动形式传播给其它单摆，不传递能量
B．如果驱动摆的摆长为L，则其它单摆的振动周期都等于
C．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度和加速度都相同
D．如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的频率最大
【详解】A．驱动摆不仅把振动形式传播给其它单摆，同时也把能量传递给其它单摆，故A错误；
BD．如果驱动摆的摆长为L，根据单摆的周期公式有
T＝2π
而其它单摆都做受迫振动，故振动周期都等于驱动摆的周期2π，振动频率也都等于驱动摆的频率，故B正确，D错误；
C．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度大小相等但方向可能不同；根据
F=-kx
可得加速度
a=
所以加速度一定相同，故C错误。
故选B。
3．飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a。某型号的飞力士棒质量为600g，长度为1.5m，固有频率为4.5Hz。如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是（ ）
A．使用者用力越大，飞力士棒振动越快
B．手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率不变
C．手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大
D．手每分钟振动270次时，飞力士棒产生共振
4．如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架上焊有固有频率依次为、、、的四个钢片a、b、c、d，将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片振幅很大，其余钢片振幅很小。则（ ）
A．钢片a的振动频率约为 B．钢片b的受到的驱动力最大
C．钢片c的振幅最小 D．电动机的转速约为
5．近些年，科学家们逐步对极地进行开发和探索，由于极地大面积被冰雪覆盖，开发和探索的进度受到影响，人们为了加快进度发明了共振破冰船，如图所示。破冰船利用专用传感器感应冰面的振动反馈，自动调节锤头振动频率。当冰层与锤头发生共振时，可以大幅提高破冰效率。结合所学知识，下列说法正确的是（ ）
A．锤头振动频率越高，冰层的振动幅度越大，破冰效果越好
B．破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率
C．破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，频率也越来越小
D．对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率相同
6．自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象，只有受迫振动才能发生共振现象。关于受迫振动和共振现象，下列说法正确的是（ ）
A．发生共振时受迫振动的振幅最大，喇叭常放在音箱内是利用共振现象
B．受迫振动的频率一定等于固有频率，机关枪射击时的振动是利用共振现象
C．为了避免桥梁发生共振现象，部队过桥不能便步走而要齐步走
D．大桥上正常通过一列火车时，大桥发生振动，该现象为共振现象
7．匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击，由于受到周期性的冲击力，列车做受迫振动。我国铁路钢轨的标准长度为12.5m，若列车的固有振动周期为0.25s。下列说法正确的是（ ）
A．列车的固有频率为2Hz
B．列车的危险速率为
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
8．回复力是根据作用效果命名的，它不是一种单独性质的力，其作用是使物体回到平衡位置。关于简谐运动的回复力和能量、阻尼振动，下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动的回复力可以是恒力，也可以是大小不变而方向改变的力
B．弹簧振子做简谐运动时位移越大振动能量也越大
C．单摆做简谐运动过程中的回复力是单摆受到重力沿圆弧切线方向的分力
D．物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率也不断减小
9．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱。下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小
B．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率
C．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率最接近洗衣机的固有频率
D．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率远小于洗衣机的固有频率
10．两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为8f，若它们均在频率为9f的驱动力作用下做受迫振动，则（ ）
A．振子甲的振幅较大，振动频率为f
B．振子乙的振幅较大，振动频率为9f
C．振子甲的振幅较大，振动频率为9f
D．振子乙的振幅较大，振动频率为8f
11．如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）， ，则下列说法正确的是（ ）
A．此单摆的固有周期约为2s
B．此单摆的摆长约为2m
C．若摆长增大，共振曲线的峰将右移
D．若将单摆移至月球振动，共振曲线的峰将左移
12．如图甲所示为一弹簧振子自由振动（即做简谐运动）时的位移随时间变化的图像，图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4s
B．由图乙可知弹簧振子的固有周期为8s
C．由图乙可知外力的周期为6s
D．如果改变外力的周期，在接近4s的附近该弹簧振子的振幅较大
13．如图甲所示，把一个筛子用四根弹簧支撑起来，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，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速为36r/min。要增大筛子的振幅，下列措施可行的是（ ）
A．升高电压 B．降低电压
C．增加筛子质量 D．减小筛子质量
14．图（a）为演示单摆共振的装置，实验时依次让不同的单摆先摆起来，观察单摆P（图中未标出）能达到的最大振幅A和稳定时的振动频率，并描点记录在图（b）中，用光滑曲线连接各点得到如图（b）所示曲线。取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．单摆P的固有频率约0.5Hz
B．装置（a）中至少有两个单摆的摆长约1.0m
C．装置（a）中至少有三个单摆的固有周期相同
D．当单摆P稳定的振动频率为1.0Hz时，先振动的单摆摆长约为0.25m
15．受迫振动和共振的理解某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，该振动系统的振幅随增大而减小
B．当时，该振动系统的振幅随减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于
D．当时，该振动系统一定发生共振
3．D
【详解】AB．人用手振动该飞力士棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，即手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率也增大，故AB错误；
C．当手振动的频率靠近该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒振动的幅度才会变大，故C错误；
D．当手振动的频率等于该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒产生共振，则手的振动频率为4.5Hz，即每秒钟振动4.5次，则一分钟振动270次，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】AB．当驱动力的频率等于钢片的固有频率时，将发生共振，振幅最大，发现b钢片振幅很大，其驱动力的频率等于固有频率，约为，四个钢片a、b、c、d都是受迫振动，其频率都等于驱动力频率约为，且驱动力都是一样大，故AB错误；
C．当驱动力的频率与钢片的固有频率相差越大，振幅越小，所以钢片d的振幅最小，故C错误；
D．电动机的频率为驱动力频率，电动机的频率和转速相同，所以转速为，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】AB．当驱动力频率等于物体固有频率时，物体的振幅最大，当驱动力频率小于固有频率时，随着驱动力频率增大，振幅增大，当驱动力频率大于固有频率时，随着驱动力频率增大，振幅减小，故A错误，B正确；
C．破冰船停止工作后，冰层余振的振幅越来越小，但频率不变，故C错误；
D．对于不同冰层，破冰效果最好时，锤头的振动频率等于冰层的固有频率，不同冰层固有频率不同，所以锤头的振动频率不相同，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】A．当物体发生共振时，驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，喇叭常放在音箱内是利用共振现象，选项A正确；
B．做受迫振动的物体的频率与驱动力的频率相等，与物体的固有频率无关，机关枪射击时的振动与机关枪在射击时的反冲运动有关，与共振无关，选项B错误；
C．部队过桥不能齐步走而要便步走，是防止桥梁发生共振现象，选项C错误；
D．大桥上正常通过一列火车时的振动的振幅一定是很小的，是受迫振动但不是共振，选项D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．列车的固有频率
A错误；
B．对于列车做受迫振动，当驱动力的频率与列车的固有频率相等时将发生共振现象，所以列车的危险速率
B错误；
C．列车运行时的振动频率总等于驱动力的频率，只有共振时才等于列车的固有频率，C错误；
D．根据
可知，T不变时，l增大，v变大，D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．简谐运动的回复力与质点偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，大小和方向都在改变，故A错误；
B．弹簧振子做简谐运动时，振动能量等于任意时刻振子的动能、重力势能和弹性势能之和，根据机械能守恒可知，总能量是守恒的，且总能量等于在平衡位置时振子的动能，位移变大，振动能量不变，故B错误；
C．在单摆运动中并不是合外力提供回复力，只是沿切线方向上的合力提供回复力，半径方向上的合力提供向心力，故C正确；
D．由于阻尼作用能量转化，振幅减小，但由于振动的等时性，周期、频率不改变，故D错误。
故选C。
9．C
【详解】切断电源后波轮的转动逐渐变慢，在某个时间段洗衣机会发生强烈的振动，说明此时波轮的运转频率与洗衣机的固有频率相同或者接近发生共振，波轮转速继续减慢后，驱动力频率小于固有频率，共振现象消失，洗衣机的振动变弱。所以正常工作时洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大。
故选C。
10．B
【详解】由题可知，甲乙都受迫振动，它们的频率等于驱动力的频率9f，乙的固有频率为8f，与驱动力频率9f较近，振幅最大，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．AD
【详解】A．根据图像得，单摆的固有频率为0.5Hz，此单摆的固有周期约为
A正确；
B．根据
解得
B错误；
C．根据 ，若摆长L增大，f减小，共振曲线的峰将左移，C错误；
D．根据 ，若将单摆移至月球振动，g减小，f减小，共振曲线的峰将左移，D正确。
故选AD。
12．AD
【详解】A．弹簧振子自由振动时的周期为固有周期，由图甲可知，弹簧振子的固有周期为4s，故A正确；
BC．当弹簧振子在外力驱动下振动时，振动频率等于驱动力的频率，振动周期等于外力的周期，所以外力的周期为8s，故BC错误；
D．当外力的周期等于物体固有周期时，物体发生共振，振幅最大，所以改变外力周期，在接近4s的附近该弹簧振子的振幅较大，故D正确。
故选AD。
13．AC
【详解】根据受迫振动的特点可知，共振筛的振动频率等于偏心轮的转动频率，所以当偏心轮的转速为36r/min时，共振筛的振动频率为
AB．增大电压，偏心轮的转动频率将增大，由于开始时偏心轮的转动频率小于筛子的固有频率，所以根据共振曲线可知筛子的振幅会增大，当频率增大到0.8Hz时最大，A正确、B错误；
CD．增大筛子质量后，筛子的固有频率将减小，由于开始时偏心轮的转动频率小于筛子的固有频率，所以根据共振曲线可知筛子的振幅会增大，当筛子的固有频率减小到0.6Hz时最大，C正确、D错误。
故选AC。
14．ABD
【详解】A．图（b）为单摆的共振曲线，振幅最大时对应的频率0.50Hz为其固有频率，选项A正确；
BC．单摆共振时，先振动的单摆与的固有周期相同，的固有周期为2.0s，由可求得其摆长为1.0m，说明装置中至少还有一个单摆与的摆长和固有周期相同，选项B正确，C错误；
D．当单摆稳定时的振动频率为1.0Hz时，先振动的单摆的固有频率也为1.0Hz，由可得摆长约0.25m，选项D正确。
故选ABD。
15．BD
【详解】AB．振动系统做受迫振动的振幅随驱动力的频率变化的规律如图所示，则当时，该振动系统的振幅随增大而增大，当时，该振动系统的振幅随减小而增大，选项A错误，B正确；
C．稳定时系统的频率等于驱动力的频率，选项C错误；
D．根据共振产生的条件可知，当时，该振动系统一定发生共振，选项D正确。
故选BD。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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