11.5物体在外力作用下的振动学案导学 Word版无答案

学案编号:5
物体在外力作用下的振动
执笔人:田从亮
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备 注
导学过程
简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。
振动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大
一、阻尼振动
1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动
2、阻尼振动的图像
3、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。
4、实际的自由振动一定是阻尼振动
二、受迫振动
1、驱动力 作用在振动系统上的周期性外力
2、受迫振动 系统在驱动力作用下的振动
3、受迫振动的特点
受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。
三、共 振
1、共振曲线
2、共振
驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。
驱动力的频率与系统的固有频率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。
3．共振的防止和应用
（1）防止 ： 使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。
（2）应用： 使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
例题
如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ ）
　A.各摆摆动的周期均与b摆相同
　B.a 摆摆动周期最短
　C.c摆摆动周期最长
　D.c摆振幅最大
汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？
针对训练
1.下列哪些是属于受迫振动（ ）
（A）缝纫机针持续地上下振动
（B）空气压缩机活塞持续地往复振动
（C）跳板在行人走过时发生的振动
（D）机器底座在机器运转时发生的振动
2．教材中用盛砂的漏斗演示简谐振动的图像，这只是一个近似的实验，如果考虑了漏斗里砂子的逐渐减少，则该砂摆的振动频率将：
(A)逐渐增大； (B)逐渐减小；
(C)先增大后减小； (D)先减小后增大。
3．如图所示，弹簧振子以平衡位置O为中心在A、B之间作简谐振动，那么小球两次通过C点时，下列物理量中相同的是：
(A)动能； (B)加速度； (C)速度； (D)回复力。
4．一个摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是( )
(A) 振动的能量在逐渐转化为其它形式的能
(B) 后一时刻摆球的动能一定比前一时刻摆球的动能小
(C) 后一时刻摆球的势能一定比前一时刻摆球的势能小
(D) 后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻摆球的机械能小
5．一列队伍过桥时，不能齐步走，这是为了
(A) 减小对桥的压力； (B) 使桥受力均匀；
(C) 减小对桥的冲量； (D) 避免使桥共振；
6．对于简谐振动, 公式F=－kx中， k和x的说法正确的是( )
(A) k一定是弹簧的倔强系数， x一定是弹簧的形变量
(B) k是回复力跟位移的比例常数, x是做简谐振动的物体离开平衡位置的位移
(C) 根据k=F/x， k与F成正比，与x成反比
(D) k是振子系统本身性质决定的比例常数, x的最大值决定振子系统的能量
7．如图曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由上下振动，测得其频率为2赫，然后匀速转动摇把，转速240转/分，当振子振动稳定时，它的振动周期为：( )
(A)秒 (B)秒 (C)2秒 (D)4秒