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 满分：100分 考试时间：45分钟 一、选择题（本题共12小题，每题3分，共36分） 1. 下列关于受迫振动的说法中，正确的是（ ） A. 受迫振动的频率由物体的固有频率决定 B. 受迫振动的频率由驱动力的频率决定 C. 受迫振动的振幅与驱动力频率无关 D. 不受驱动力作用的振动一定是受迫振动 2. 物体做受迫振动时，其振动频率与驱动力频率的关系是（ ） A. 一定等于物体的固有频率 B. 一定等于驱动力的频率 C. 一定大于驱动力的频率 D. 一定小于驱动力的频率 3. 关于共振，下列说法正确的是（ ） A. 共振是受迫振动的一种特殊情况 B. 共振时，驱动力频率与物体固有频率不相等 C. 共振时，物体的振幅最小 D. 所有物体做受迫振动时都会发生共振 4. 共振发生的条件是（ ） A. 驱动力频率大于物体固有频率 B. 驱动力频率小于物体固有频率 C. 驱动力频率等于物体固有频率 D. 驱动力频率与物体固有频率无关 5. 建筑工地上，塔吊运行时产生的振动属于（ ） A. 自由振动 B. 简谐振动 C. 受迫振动 D. 共振 6. 下列现象中，属于共振现象的是（ ） A. 弹簧振子在无阻力情况下的振动 B. 秋千在人的推动下做往复运动 C. 建筑结构在大风作用下剧烈晃动甚至损坏 D. 钟摆的周期性摆动 7. 关于受迫振动和共振的区别，下列说法正确的是（ ） A. 受迫振动一定发生共振 B. 共振一定是受迫振动 C. 受迫振动的振幅一定大于共振时的振幅 D. 受迫振动的频率一定不等于固有频率 8. 建筑施工中，为了防止共振对建筑结构造成破坏，可采取的措施是（ ） A. 增大驱动力频率 B. 减小驱动力频率 C. 使驱动力频率远离建筑结构的固有频率 D. 增大建筑结构的固有频率 9. 物体做受迫振动时，若驱动力频率远离物体的固有频率，其振幅会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 10. 下列关于固有频率的说法，正确的是（ ） A. 固有频率由驱动力频率决定 B. 固有频率由物体本身的性质决定 C. 同一物体的固有频率可以改变 D. 固有频率与物体的质量无关 11. 建筑工地上的振动打桩机，其振动属于受迫振动，下列说法正确的是（ ） A. 打桩机的振动频率等于其固有频率 B. 打桩机的振动频率由其固有频率决定 C. 调整打桩机的驱动力频率，可改变其振动振幅 D. 打桩机的振动振幅与驱动力频率无关 12. 关于受迫振动和共振，下列说法错误的是（ ） A. 受迫振动的振幅随驱动力频率的变化而变化 B. 共振时，物体的振幅达到最大 C. 驱动力频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大 D. 受迫振动的周期由物体的固有周期决定 二、填空题（本题共6小题，共24分） 13. 物体在______作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的频率等于______的频率，与物体的______无关。（4分） 14. 共振是指当______的频率等于物体的______频率时，受迫振动的______达到最大的现象。（4分） 物体的固有频率是由物体______和______决定的，与外界条件______（选填“有关”或“无关”）。（4分） 16. 建筑工地上，为了利用共振提高施工效率，可使驱动力频率______建筑设备的固有频率；为了防止共振破坏，可使驱动力频率______建筑结构的固有频率。（4分） 17. 某物体做受迫振动，驱动力频率为5Hz，物体的固有频率为3Hz，则该物体的振动频率为______Hz，此时物体______（选填“会”或“不会”）发生共振。（4分） 18. 受迫振动中，当驱动力频率与固有频率相差越小时，物体的振动振幅越______；当两者相等时，振幅达到______。（4分） 三、简答题（本题共2小题，共20分） 19. 简述受迫振动和共振的定义，以及共振发生的条件，并说明两者的关系。（10分） 20. 结合机械建筑施工场景，举例说明共振的利用和防止（各举1个实例），并简要分析其原理。（10分） 四、综合应用题（本题共2小题，共20分） 21. 某建筑结构的固有频率为10Hz，现受到频率为f的驱动力作用做受迫振动，已知驱动力频率f可在5Hz~15Hz之间调节。求：（1）当f=8Hz时，该建筑结构的振动频率；（2）当f为何值时，该建筑结构会发生共振；（3）若共振时的振幅为0.1m，驱动力频率偏离固有频率2Hz时，振幅变为0.02m，说明驱动力频率与固有频率的关系对振幅的影响。（10分） 22. 建筑工地上，一台振动压路机的固有频率为12Hz，其驱动力频率可通过调节电机转速改变，g取10m/s²。求：（1）当驱动力频率为10Hz时，压路机的振动频率；（2）当压路机发生共振时，驱动力的频率；（3）若压路机的质量为2000kg，共振时的回复力最大值为2000N，求此时的最大加速度大小。（10分） 参考答案 一、选择题（每题3分，共36分） 1.B 2.B 3.A 4.C 5.C 6.C 7.B 8.C 9.B 10.B 11.C 12.D 二、填空题（共24分） 13. 驱动力；驱动力；固有频率（每空1分，共4分） 14. 驱动力；固有；振幅（每空1分，共4分） 15. 自身结构；质量；无关（每空1分，共4分） 16. 等于；远离（每空2分，共4分） 17. 5；不会（每空2分，共4分） 18. 大；最大值（每空2分，共4分） 三、简答题（共20分） 19. （10分）定义：物体在驱动力作用下的振动叫做受迫振动（2分）；当驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅达到最大的现象叫做共振（2分）。共振发生的条件：驱动力频率等于物体的固有频率（3分）。两者关系：共振是受迫振动的一种特殊情况（1分），只有当驱动力频率与物体固有频率相等时，受迫振动才能达到共振状态，此时振幅最大；驱动力频率偏离固有频率时，受迫振动的振幅会减小（2分）。 20. （10分）利用实例：振动打桩机，施工时调节驱动力频率，使其等于打桩机的固有频率，发生共振（3分）；原理：共振时打桩机的振幅最大，冲击力最强，能更高效地将桩打入地下，提高施工效率（2分）。防止实例：建筑高楼时，设计时使高楼的固有频率远离大风、地震等驱动力的频率（3分）；原理：避免驱动力频率与高楼固有频率相等发生共振，防止高楼因振幅过大而损坏，保障建筑安全（2分）。（其他合理实例也可酌情给分） 四、综合应用题（共20分） 21. （10分）解：（1）受迫振动的频率等于驱动力频率，当f=8Hz时，建筑结构的振动频率为8Hz（3分）。（2）共振发生的条件是驱动力频率等于固有频率，该建筑结构固有频率为10Hz，故当f=10Hz时，会发生共振（3分）。（3）当驱动力频率与固有频率相等（f=10Hz）时，振幅最大（0.1m）；当驱动力频率偏离固有频率2Hz时，振幅减小为0.02m（2分），说明驱动力频率与固有频率越接近，受迫振动的振幅越大；偏离越远，振幅越小（2分）。答：（1）振动频率为8Hz；（2）f=10Hz时发生共振；（3）驱动力频率与固有频率越接近，振幅越大，偏离越远，振幅越小。 22. （10分）解：（1）受迫振动的频率等于驱动力频率，当驱动力频率为10Hz时，压路机的振动频率为10Hz（2分）。（2）共振时，驱动力频率等于物体固有频率，压路机固有频率为12Hz，故驱动力频率为12Hz（3分）。（3）根据牛顿第二定律，最大加速度（5分）。答：（1）振动频率为10Hz；（2）驱动力频率为12Hz；（3）最大加速度大小为1m/s²。 学科网（北京）股份有限公司 $