【三维设计】2013-2014学年高中物理选修3-4（课件+随堂基础巩固）：14阻尼振动 受迫振动（2份，含详解）

[随堂基础巩固] 1．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，分析其原因是(　　) A．大钟的回声 B．大钟在继续振动 C．人的听觉发生“暂留”的缘故 D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动 解析：停止对大钟的撞击后，大钟的振动不会立即消失，因为振动能量不会凭空消失，再振动一段时间后，由于阻尼的作用振动才逐渐消失，B选项正确。 答案：B 2．如图1－4－5所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像，曲线上A、B两点连线与横轴平行，下列说法正确的是(　　) 图1－4－5 A．振子在A时刻的动能等于B时刻的动能 B．振子在A时刻的势能大于B时刻的势能 C．振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能 D．振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能 解析：由于弹簧振子做阻尼振动，所以A时刻的机械能大于B时刻的机械能，C错D对；由于弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关，A、B的形变量相等，故势能相等，所以B错；通过上述分析振子在A时刻的动能大于B时刻的动能，A错。 答案：D 3．下列振动中属于受迫振动的是(　　) A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动 B．打点计时器接通电源后，振针的振动 C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动 D．弹簧振子在竖直方向上沿竖直方向振动 解析：受迫振动是振动物体在驱动力作用下的运动，故只有B对。A、C是阻尼振动，D是简谐运动。 答案：B 4．小球做受迫振动如图1－4－6所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为3 Hz。现使圆盘以4 s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是________Hz。 图1－4－6 解析：当圆盘转动时，通过小圆柱带动T形支架上下振动，T形支架又通过弹簧给小球一周期性的作用力使其做受迫振动，所以小球振动的频率应等于驱动力的频率，即T形支架的振动频率，而T形支架的频率又等于圆盘转动的频率，故小球振动的频率 f＝ Hz＝0.25 Hz。＝ 答案：0.25 $$第 4 节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第一章 知识点一 知识点二 考向二 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 * 返回 返回 返回 1.系统的固有频率是指系统自由振动的 频率，由系统本身的特征决定。物体 做阻尼振动时，振幅逐渐减小，但振 动频率不变。 2．物体做受迫振动的频率一定等于周期性驱动力的频率，与 系统的固有频率无关。 3．当驱动力的频率与系统的固有频率相等时，发生共振，振 幅最大。 4．物体做受迫振动时，驱动力的频率与固有频率越接近，振 幅越大，两频率差别越大，振幅越小。 返回 [自学教材] 1．阻尼振动 系统在振动过程中受到 的作用，振动逐渐消逝(A减小)， 逐步转变为其他能量。 阻力 振动能量 返回 2．自由振动 系统不受外力作用，也不受任何 ，只在自身回复力作用下， 不变的振动。 3．固有频率 的频率，由系统本身的特征决定。 阻力 振幅 自由振动 返回 [重点诠释] 现实生活中的振动几乎都是阻尼振动，原因就是在振动中始终受到空气阻力的作用，系统克服阻力做功，机械能不再守恒，像挂钟不上发条，钟摆就会停下来。简谐运动是不受阻力的运动，不损失机械能，这是一种理想模型。下面为两种运动的对比： 返回 振动类型 比较项目 阻尼振动 简谐振动 产生条件 受到阻力作用 不受阻力作用 振幅 越来越小 不变 频率 不变 不变 能量 减少 不变 振动图像 实例 用锤敲锣， 锣面的振动 弹簧振子的振动 返回 1．自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确 的是 (　　) A．机械能守恒 B．能量正在消失 C．总能量守恒，机械能减小 D．只有动能和势能的相互转化 返回 解析：自由摆动的秋千可以看做阻尼振动的模型，振动系统中的能量转化也不是系统内部动能和势能的相互转化，振动系统是一个开放系