外力作用下的振動(dòng)

1、外力作用下的振動(dòng)I基本知識(shí)、阻尼振動(dòng)1 .固有振動(dòng)和固有頻率(1)固有振動(dòng)：不受外力作用的振動(dòng)。(2)固有頻率：固有振動(dòng)的頻率。2 .阻尼振動(dòng)圖 11-5-1(1)阻尼：當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)受到阻力住用時(shí)，振動(dòng)受到了阻尼。(2)阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)，如圖11-5-1所示。二、受迫振動(dòng)1 .自由振動(dòng)在沒(méi)有任何阻力的情況下,給振動(dòng)系統(tǒng)一定能量，使它開(kāi)始振動(dòng)，這樣的振動(dòng)叫自由振動(dòng)。自由振動(dòng)的周期是系統(tǒng)的固有周期。如果把彈簧振子拉離平衡位置后松手，彈簧振子的振動(dòng)就是自由振動(dòng)。2 .驅(qū)動(dòng)力如果存在阻尼作用，振動(dòng)系統(tǒng)最終會(huì)停止振動(dòng)。為了使系統(tǒng)持續(xù)振動(dòng)下去，對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)施加的周期性的外力，外力對(duì)系統(tǒng)做功，補(bǔ)償系

2、統(tǒng)的能量損耗,這種周期性的外力叫做驅(qū)動(dòng)力。3.受迫振動(dòng)(1)定義：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)，叫做受迫振動(dòng)。(2)受迫振動(dòng)的頻率(周期)做受迫振動(dòng)的物體，其振動(dòng)頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,與系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)。1.條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率。三、共振川受迫蠢動(dòng)的振耙驅(qū)助力的期率力(同韋頓率2 .特征：在受迫振動(dòng)中，共振時(shí)受迫振動(dòng)的振幅最大。3 .共振曲線：如圖11-5-2所示。通知識(shí)1 .簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一切阻力都不考慮。2 .阻尼振動(dòng)考慮阻力的影響，是更實(shí)際的一種運(yùn)動(dòng)。3 .受迫振動(dòng)是物體做阻尼振動(dòng)時(shí)受到周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)。4 .三者對(duì)比列表如下：簡(jiǎn)諧運(yùn)

3、動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)產(chǎn)生條件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驅(qū)動(dòng)力作用頻率固后頻舉頻率小笠驅(qū)動(dòng)力頻率振幅小艾減小大小變化不確定振動(dòng)圖像1門(mén)八八八0重形狀不確定r實(shí)例彈簧振子振動(dòng)，單擺做小角度擺動(dòng)敲鑼打鼓發(fā)出的聲音越來(lái)越弱揚(yáng)聲器紙盆振動(dòng)發(fā)聲、鐘擺的擺動(dòng)通知識(shí)1 .對(duì)共振條件的理解(1)從受力角度看：當(dāng)振動(dòng)物體所受驅(qū)動(dòng)力的方向跟它的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，驅(qū)動(dòng)力對(duì)它起加速作用，使它的振幅增大，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)，它的每一次作用都使物體的振幅增加，從而振幅達(dá)到最大。(2)從功能關(guān)系看：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)，驅(qū)動(dòng)力始終對(duì)物體做正功,使振動(dòng)能量不斷增加，振幅不斷增大，直到增加的能量等于

4、克服阻尼作用損耗的能量，振幅才4受譏振動(dòng)的振研不再增加。2.對(duì)共振曲線的理解(1)兩坐標(biāo)軸的意義：如圖11-5-5所示?？v軸：受迫振動(dòng)的振幅。橫軸：驅(qū)動(dòng)力頻率。（2）fo的意義：表示固有頻率。（3）認(rèn)識(shí)曲線形狀：f=fo,共振；f>fo或f<fo,振幅較小。f與fo相差越大，振幅越小。（4）結(jié)論：驅(qū)動(dòng)力的頻率f越接近振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率fo,受迫振動(dòng)的振幅越大，反之振幅越小。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1、（多選）如圖11-5-3所示是一個(gè)彈簧振子做阻尼振動(dòng)的振動(dòng)圖像，曲線上A、B兩點(diǎn)的連線與橫軸平行，下列說(shuō)法正確的是（）A.振子在A時(shí)刻的動(dòng)能等于B時(shí)刻的動(dòng)能B.振子在A時(shí)刻的勢(shì)能等于B時(shí)刻的勢(shì)能C.振

5、子在A時(shí)刻的機(jī)械能等于B時(shí)刻的機(jī)械能D.振子在A時(shí)刻的機(jī)械能大于B時(shí)刻的機(jī)械能2、如圖11-5-4所示，在曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由上下振動(dòng)，測(cè)得其頻率為2Hz;然后以60r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，它的振動(dòng)周期為（）A. sC. 1 sB.sD.2sB.位移3、（多選）若空氣阻力不可忽略，單擺在偏角很小白擺動(dòng)中，總是減小的物理量為（）A.振幅C.周期D.機(jī)械能4、（多選）一洗衣機(jī)在正常工作時(shí)非常平穩(wěn)，當(dāng)切斷電源后，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)先是振動(dòng)越來(lái)越劇烈，然后振動(dòng)再逐漸減弱，對(duì)這一現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.正常工作時(shí)

6、，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率大B.正常工作時(shí)，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比洗衣機(jī)的固有頻率小C.正常工作時(shí)，洗衣機(jī)波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率D.當(dāng)洗衣機(jī)振動(dòng)最劇烈時(shí)，波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率恰好等于洗衣機(jī)的固有頻率5、在一根張緊的水平繩上懸掛五個(gè)擺，其中A、E的擺長(zhǎng)為l,B的擺長(zhǎng)為，C的擺長(zhǎng)為，D的擺長(zhǎng)為21,先使A振動(dòng)起來(lái)，其他各擺隨后也振動(dòng)公起來(lái)，則擺球振動(dòng)穩(wěn)定后（）/A.D的振幅一定最大B.E的振幅一定最大C.B的周期一定最短D.四個(gè)擺的周期相同6、關(guān)于阻尼振動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的是（）A.機(jī)械能不斷減小B.動(dòng)能不斷減小C.振幅不斷減小D.一定不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)7、鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p

7、處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過(guò)軌端接縫處時(shí)，車輪就會(huì)受到一次沖擊.由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等.所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng).普通鋼軌長(zhǎng)為m,列車固有振動(dòng)周期為s.下列說(shuō)法正確的是（）A.列車的危險(xiǎn)速率為40m/sB.列車過(guò)橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C.列車運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的D.增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車高速運(yùn)行8、把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩（如圖1159所示）.不偏心輪開(kāi)電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成20次全振動(dòng)用15s；在小;且某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min.已知增大電動(dòng)偏心輪怖子;冢的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期.為使共振篩的振幅增大，