北京市高中物理 机械振动 03外力作用下的振动学案（无答案）新人教版选修3-4（通用） 5页

外力作用下的振动 ‎ 授课内容：‎ 例题1、如图所示，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，而用手往下拉振子，放手使之上下振动，测得振子在10s内完成20次全振动，然后匀速转动摇把，转速为240r/min．当振子振动稳定时，其振动周期为（ ）‎ A．0.5s B．0.25s C．2s D．4s ‎ ‎ 图一 图二 例题2、在一根张紧的绳下端挂几只摆球，如图所示．其中，摆球A的质量较其他三只摆球的质量大得多，当A摆球摆动起来后，通过张紧的绳的作用使其余三只摆球也摆动起来，达到稳定后，有（ ）‎ A．单摆C的摆长最长，振动的周期最大 B．单摆B、C、D的振动周期一样大 C．单摆B距离摆A最远，它的振幅最小 D．单摆B的摆长与单摆A的相同，它的振幅最大 例题3、一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（ ）‎ A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率 B．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率小于洗衣机的固有频率 C．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率 D．当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大 例题4、如图所示，一偏心轮的圆心在O点，重心在C点（C点不在圆心，所以称之为偏心轮），它与板M相连，板的下端与弹簧相连，整个系统能在一个竖直槽中间上下振动，振动的固有频率为f，当偏心轮以角速ω绕O点转动时，系统便会开始振动．下列说法中正确的是（ ）‎ A．稳定后系统振动的频率仍为f B．稳定后系统振动频率仍为ω/2π C．当ω=2πf时系统振幅最大 D．当ω=2πf时系统振幅最小 图四 例题5、共振筛是利用共振现象制成的.把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周就给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛.筛子在做自由振动时，完成10次全振动用15s，在某电压下，电动偏心轮的转速是36r/min（转每分）.已知增大电压，可以使偏心轮转速提高，增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是（ ）‎ A．提高输入电压 B．降低输入电压 C．增加筛子的质量 D．减小筛子的质量 例题6、如图所示为一个弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力的频率之间的关系，由此可知（ ）‎ A．振子受迫振动的频率为f2时，它处于共振状态 B．驱动力的频率为f3时，振子振动频率为f3‎ C．假如让弹簧振子自由振动，它的振动频率为f2‎ D．弹簧振子做自由振动时，频率可以为f1、f2或f3‎ 图六 例题7、火车车轮对铁轨接头处的周期性撞击，使火车厢做受迫振动，若发生共振，会造成危害．已知每根铁轨的长度为‎11.6m，若车厢的固有周期为0.58s，则当车厢上、下振动得最厉害时，列车行驶的速度为多大？‎ 例题8、如图所示为一单摆的共振曲线，求：‎ ‎（1）该单摆的摆长；‎ ‎（2）共振时单摆的振幅；‎ ‎（3）共振时摆球的最大加速度和最大速度．‎ ‎（取g=‎10m/s2）‎ 图八