4.2 受迫振动 共振  同步作业 -2025-2026学年高一下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

4.2 受迫振动 共振  同步作业 一、选择题（每题3分，共36分） 1. 下列运动中，属于受迫振动的是（） A．机械钟摆的自由摆动 B．建筑工地上，搅拌机工作时的振动 C．弹簧振子的自由振动 D．空中下落的建筑材料 2. 关于受迫振动，下列说法正确的是（） A．受迫振动不需要驱动力 B．受迫振动的频率由物体自身的固有频率决定 C．受迫振动的频率由驱动力的频率决定 D．受迫振动的振幅始终不变 3. 机械传动中，电机带动齿轮转动时，齿轮的振动属于（） A．自由振动 B．受迫振动 C．共振 D．简谐运动 4. 建筑施工中，塔吊工作时，塔身的振动主要是由（）引起的受迫振动 A．自身重力 B．风力 C．驱动力（电机工作） D．建筑材料的重力 5. 关于共振，下列说法正确的是（） A．任何情况下，受迫振动都会产生共振 B．共振时，受迫振动的振幅最大 C．共振时，驱动力的频率与物体的固有频率无关 D．共振对机械和建筑都是有害的 6. 共振产生的条件是（） A．驱动力的频率大于物体的固有频率 B．驱动力的频率小于物体的固有频率 C．驱动力的频率等于物体的固有频率 D．驱动力的频率与物体的固有频率无关 7. 机械中，为了防止共振带来的损坏，可采取的措施是（） A．增大驱动力的频率 B．减小驱动力的频率 C．使驱动力频率远离物体固有频率 D．增大物体的固有频率 8. 建筑工地上，下列场景中，可能产生共振的是（） A．塔吊匀速提升建筑材料 B．搅拌机工作频率与机身固有频率接近 C．手推车匀速前进 D．建筑材料自由下落 9. 关于受迫振动与自由振动的区别，下列说法正确的是（） A．自由振动需要驱动力，受迫振动不需要 B．自由振动的频率由自身决定，受迫振动的频率由驱动力决定 C．自由振动的振幅不变，受迫振动的振幅不断减小 D．两者的振动轨迹都是直线 10. 机械零件做受迫振动时，若驱动力的频率远离其固有频率，零件的振动振幅（） A．很大 B．很小 C．不变 D．无法判断 11. 下列关于共振的应用与防止，说法正确的是（） A．共振只能防止，不能利用 B．共振只能利用，不能防止 C．机械和建筑中，既需要利用共振，也需要防止共振 D．共振对机械和建筑没有影响 12. 结合机械建筑专业，研究受迫振动和共振的实际意义是（） A．判断物体的运动快慢 B．控制振动，保障机械和建筑结构稳定、安全 C．判断物体的质量大小 D．无实际应用价值 二、填空题（共20分） 13. 物体在________________的作用下发生的振动，叫做受迫振动，驱动力是由外界提供的周期性作用力。 14. 受迫振动的显著特点是：振动的________________由驱动力的频率决定，与物体自身的固有频率无关。 15. 机械传动中，电机作为驱动力源，带动机械零件做受迫振动，零件振动的频率与________________的频率一致。 16. 建筑施工中，搅拌机、塔吊等设备工作时产生的振动，均属于________________，其振动频率由设备工作频率决定。 17. 当________________的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大，这种现象叫做共振。 18. 机械中，共振可能导致零件振动幅度过大，造成零件________________，影响设备正常运行。 19. 建筑结构中，若外界振动频率与建筑的固有频率接近，可能引发共振，导致建筑结构________________。 20. 为了防止共振，机械设计中可通过改变零件的________________，使零件固有频率远离驱动力频率。 21. 受迫振动中，若忽略摩擦损耗，物体的振动振幅会保持稳定，由________________和物体的固有频率共同决定。 22. 结合机械建筑专业，我们既要合理________________共振（如某些振动检测设备），也要有效防止共振带来的危害。 三、判断题（每题2分，共20分，对打√，错打×） 23. 受迫振动不需要驱动力，物体自身就能持续振动。（） 24. 受迫振动的频率由驱动力的频率决定，与物体的固有频率无关。（） 25. 共振产生的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动振幅最大。（） 26. 机械钟摆的自由摆动属于受迫振动，其频率由驱动力决定。（） 27. 建筑施工中，塔吊塔身的振动是受迫振动，主要由电机工作产生的驱动力引起。（） 28. 共振对机械和建筑都是有害的，没有任何利用价值。（） 29. 机械零件做受迫振动时，驱动力频率与固有频率相差越大，振动振幅越小。（） 30. 改变机械零件的质量或形状，可改变其固有频率，从而达到防止共振的目的。（） 31. 受迫振动的振幅始终保持不变，与驱动力频率无关。（） 32. 研究受迫振动和共振，对机械设备维护、建筑结构防护具有重要的专业意义。（） 四、简答题（每题8分，共24分） 33. 简述受迫振动的定义和核心特点，结合机械电机带动齿轮振动的场景，说明受迫振动的规律。 34. 结合建筑施工中搅拌机的工作场景，说明共振的产生条件和危害，分析如何防止共振带来的安全隐患。 35. 举例说明受迫振动和共振在机械或建筑领域的应用与防止，分析其专业应用价值。 参考答案 一、选择题 1.B 2.C 3.B 4.C 5.B 6.C 7.C 8.B 9.B 10.B 11.C 12.B 二、填空题 13. 驱动力 14. 频率 15. 电机（驱动力） 16. 受迫振动 17. 驱动力 18. 损坏 19. 损坏（或变形） 20. 固有频率（或质量、形状） 21. 驱动力大小 22. 利用 三、判断题 23.× 24.√ 25.√ 26.× 27.√ 28.× 29.√ 30.√ 31.× 32.√ 四、简答题 33. 定义：物体在驱动力的作用下发生的振动，叫做受迫振动。核心特点：① 需要外界提供周期性驱动力；② 振动频率由驱动力频率决定，与物体自身固有频率无关；③ 忽略摩擦损耗时，振幅保持稳定。机械齿轮振动规律：电机带动齿轮振动时，电机的转动提供周期性驱动力，齿轮的振动属于受迫振动；齿轮振动的频率与电机驱动力的频率一致，与齿轮自身的固有频率无关；只要电机持续工作（提供驱动力），齿轮就会持续做受迫振动，振幅保持稳定，确保齿轮传动的连续性。 34. 共振产生条件：当搅拌机的工作频率（驱动力频率）等于机身的固有频率时，会产生共振。危害：共振时，机身振动振幅急剧增大，可能导致搅拌机机身变形、零件松动甚至损坏，同时振动会传播到周围建筑结构，影响施工安全。防止措施：① 调整搅拌机的工作频率，使其远离机身的固有频率；② 改变搅拌机机身的质量或结构，调整其固有频率，避免与工作频率接近；③ 安装减震装置，吸收振动能量，减小共振时的振幅，保障设备和施工安全。 35. 应用举例（受迫振动）：机械机床的工作振动、建筑塔吊的塔身振动，均属于受迫振动，通过控制驱动力频率，确保设备稳定运行。应用举例（共振利用）：建筑振动检测设备，利用共振现象放大振动信号，便于检测建筑结构的振动情况。防止共振举例：机械零件设计时，调整零件质量和形状，使固有频率远离驱动力频率；高层建筑安装抗震装置，避免地震振动频率与建筑固有频率接近，防止共振损坏建筑。应用价值：掌握受迫振动规律，可保障机械设备稳定运行；合理利用和防止共振，能提升机械使用寿命、保障建筑结构安全，适配机械建筑类专业的岗位需求，为后续专业学习和实践奠定基础。 学科网（北京）股份有限公司 $