（作业本）第5节 生活中的振动（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版 2019）

1 作业本 第2章 机械振动 第5节 生活中的振动 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第一册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时30分钟） ◆夯实基础 1.（多选）对于阻尼振动，下列说法正确的是 ( ) ABD 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 3 解析 振动系统的振动频率与本身的结构有关，为固有频率，所以在阻 尼振动中，振幅减小，振动能量减少，最终转化为内能，但周期不变， 故A、D正确，C错误；实际的振动系统都要受到摩擦或空气阻力等阻 尼作用，故B正确。 4 2.蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频 率为 ，下列说法正确的是( ) C A. “落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大 B. 当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 时，丝网不振动 C. 当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 时，丝网的振幅最大 D. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由丝网自身的结构所决定，与昆虫 翅膀振动频率无关 5 解析 根据共振的条件可知，系统的固有频率等于驱动力的频率时，系 统达到共振，振幅最大，故A、B错误；当“落网”昆虫翅膀振动的周期 为时，其频率 ，与丝网的固有频率相等，所以 丝网的振幅最大，故C正确；受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故 D错误。 6 3.在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀） 很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来经过人们的探索，利用在飞机 机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装 置配重杆的目的主要是( ) D A. 加大飞机的惯性 B. 使机体更加平衡 C. 使机翼更加牢固 D. 改变机翼的固有频率 解析 飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，是因为驱动力的频率接近 机翼的固有频率发生共振，在飞机机翼前装置配重杆，是为了改变机翼 的固有频率，使驱动力的频率远离机翼的固有频率。故A、B、C错误， D正确。 7 4.如图所示是单摆做阻尼振动的位移—时间图线，下列说法中正确的是 ( ) A A. 摆球在与 时刻的势能相等 B. 摆球在与 时刻的动能相等 C. 摆球在与 时刻的机械能相等 D. 摆球在时刻的机械能小于在 时刻的机械能 解析 由于摆球的势能大小由其位移和摆球质量共同决定，、 两时刻 位移大小相同，所以势能相等，A正确；由于系统机械能在减少， 、 两时刻势能相同，则时刻动能大于 时刻动能，B、C、D错误。 8 5.如图所示，三个单摆的摆长分别为， ， 。现用一周期等于 的驱动力，使它们做受迫振动，那么 当它们的振动稳定时，下列判断中正确的是( ) C A. 三个摆的周期和振幅相等 B. 三个摆的周期不等，振幅相等 C. 三个摆的周期相等，但振幅不等 D. 三个摆的周期和振幅都不相等 9 解析 三个摆的振动都是受迫振动，所以振动的频率都与驱动力的频率 相同，三者的频率相同。由 知，2的固有频率与驱动力的频 率最接近，振幅最大，而1和3的振幅较小，故C正确。 10 ◆提升能力 6.（多选）铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，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。由于每一根 钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做 受迫振动。普通钢轨长为，列车固有振动周期为 。下列 说法正确的是( ) ABD A. 列车的危险速率为 B. 列车过桥需要减速，是为了防止发生共振现象 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 11 解析 对于受迫振动，当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现 象，所以列车的危险速率 ，A正确；为了防止共振现象 发生，列车过桥需要减速，B正确；列车运行的振动频率等于做受迫振 动的驱动力的频率，与列车的固有频率无关，C项错误；由知 增 大时，不变， 变大，D正确。 12 7.（多选）如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲 线，则下列说法正确的是( ) AC A. 两个单摆的固有周期之比为 B. 若两个受迫振动在地球上同一地点进行，则两个 摆长之比为 C. 图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该摆摆长约为 D. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且 摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线 13 解析 由共振曲线及共振的条件可知，Ⅰ和Ⅱ的固有频 率分别为和，周期之比 ， A正确；由单摆的周期公式 可知， ，B错误；同时可知 ，C正确；当摆长相等时，重力加速 度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故 D错误。 14 8.（多选）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，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛（如图所示）。 不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用 ；在某电压 下，电动偏心轮的转速是 。已知增大电动偏心轮的电压可以 使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共 振筛的振幅增大，以下做法可行的是( ) AD A. 降低输入电压 B. 提高输入电压 C. 增加筛子质量 D. 减小筛子质量 15 解析 筛子的固有频率为 ，而当时的驱动力频率为 ，即 。为了达到振幅增大，应该减小这两 个频率的差值，所以应增大固有频率或减小驱动力频率。增大固有频率 可用D的做法，减小驱动力的频率可用A的做法。 16 9.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。 （1）开始时不转动摇把，而用手往下拉振子，然后放 手让振子上下振动，测得振子在 内完成20次振动， 答案 简谐运动; ; ; 阻尼振动 不考虑摩擦力和空气阻力，振子做什么振动？其固有周期和固有频率各 是多少？若考虑摩擦力和空气阻力，振子做什么振动？ 17 解析 用手往下拉振子，放手后，因振子所受回复力满足 ，所 以做简谐运动，根据题意 。 ，由于摩擦力和空气阻力的存在，振子克服摩 擦力和阻力做功消耗能量，使其振幅越来越小，故振动为阻尼振动。 18 （2）在振子正常振动过程中，以转速 匀速转动 把手，振子的振动稳定后，振子做什么运动？其周期 是多少？ 答案 受迫振动; 解析 由于把手转动的转速为 ，它给弹簧振子的驱动力频率为 ，周期 ，故振子做受迫振动。振动达稳定状态后， 其频率（或周期）等于驱动力的频率（或周期），而跟固有频率 （或周期）无关。即， 。 19 $$