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30分） 1. 关于受迫振动的说法，正确的是（） A. 受迫振动是物体在自身回复力作用下的振动 B. 受迫振动是物体在周期性外力（驱动力）作用下的振动 C. 受迫振动的周期与驱动力的周期无关 D. 受迫振动的振幅始终保持不变 2. 中职机械建筑专业中，研究受迫振动和共振的核心目的是（） A. 确定物体的质量 B. 分析机械构件、建筑结构的受迫振动规律，利用有益共振、防范有害共振，保障设备和建筑安全稳定 C. 测量物体的重力 D. 判断物体的运动速度 3. 下列场景中，物体的运动属于受迫振动的是（） A. 忽略摩擦时，弹簧振子的自由振动 B. 塔吊运行时，吊臂的振动 C. 静止在地面的建筑立柱 D. 自由下落的建筑材料 4. 关于共振的说法，正确的是（） A. 共振是受迫振动的一种特殊情况，当驱动力的周期与物体的固有周期相等时发生 B. 共振时，物体的振幅最小 C. 共振现象只会对机械设备和建筑造成损坏，没有利用价值 D. 任何情况下，受迫振动都会发生共振 5. 机械运行中，若驱动力的周期与机械构件的固有周期相等，构件会发生（） A. 自由振动 B. 受迫振动 C. 共振 D. 无规则振动 6. 建筑施工中，防范共振的核心措施是（） A. 增大驱动力的周期 B. 使驱动力的周期与建筑结构的固有周期错开 C. 减小建筑结构的固有周期 D. 增大振动幅度 7. 下列关于受迫振动的判断，错误的是（） A. 受迫振动的周期由驱动力的周期决定 B. 受迫振动的振幅与驱动力的周期有关 C. 没有驱动力，物体就不能发生受迫振动 D. 受迫振动的振幅始终大于自由振动的振幅 8. 下列场景中，属于共振现象的是（） A. 工程车行驶时，车身的轻微振动 B. 塔吊吊臂在风力作用下的振动 C. 机械闹钟钟摆的振动 D. 当外力振动频率与桥梁固有频率相等时，桥梁的剧烈振动 9. 关于共振的应用与防范，下列说法正确的是（） A. 共振现象只能防范，不能利用 B. 机械振动筛利用共振提高筛选效率 C. 建筑抗震设计中，应利用共振增强建筑的稳定性 D. 共振时，物体的振动幅度会逐渐减小 10. 机械建筑中，下列与受迫振动无关的是（） A. 塔吊运行时吊臂的振动 B. 建筑在风力作用下的振动 C. 忽略摩擦时弹簧振子的振动 D. 机床运行时床身的振动 二、填空题（共30分） 11. 物理学中，物体在________的作用下发生的振动，叫做受迫振动，其周期由驱动力的周期决定。 12. 物体在不受驱动力作用时，在自身回复力作用下的振动，叫做________，其周期由物体自身性质决定。 13. 共振是受迫振动的特殊情况，当________的周期与物体的固有周期相等时，物体的振幅达到最大。 14. 机械建筑中，共振现象既可以被________，也可能造成危害，需合理控制。 15. 建筑抗震设计中，通过调整建筑结构的________，使建筑的固有周期与地震波的周期错开，防范共振危害。 16. 受迫振动中，驱动力的周期越接近物体的固有周期，物体的振动________越大。 17. 机械振动筛利用________现象，增大筛网的振动幅度，提高建筑材料、机械零件的筛选效率。 18. 防范共振的关键是：使驱动力的周期与物体的________周期不相等，避免振幅过大。 19. 机床运行时，床身的振动属于________振动，若发生共振，会影响加工精度，需及时防范。 20. 受迫振动的振幅不仅与驱动力的周期有关，还与驱动力的________有关。 三、判断题（每题2分，共20分，对的打“√”，错的打“×”） 21. 受迫振动是物体在周期性外力（驱动力）作用下发生的振动。（） 22. 受迫振动的周期由物体的固有周期决定，与驱动力无关。（） 23. 共振是受迫振动的特殊情况，当驱动力周期与物体固有周期相等时发生。（） 24. 共振时，物体的振幅达到最大，可能对机械设备和建筑造成损坏。（） 25. 受迫振动的振幅始终保持不变，与驱动力无关。（） 26. 建筑抗震设计中，防范共振的核心是错开驱动力与建筑的固有周期。（） 27. 机械振动筛利用共振现象提高筛选效率，属于共振的有益应用。（） 28. 没有驱动力，物体也能发生受迫振动。（） 29. 受迫振动在机械建筑中普遍存在，需结合专业需求合理利用或防范。（） 30. 共振现象只有危害，没有任何利用价值。（） 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 简述受迫振动和共振的定义，结合机械建筑实例，说明二者的区别与联系。 32. 结合中职机械建筑专业，举例说明共振在工程中的有益应用和有害影响（各1例），分析其原理。 33. 简述在机械建筑中，研究受迫振动和共振的重要意义，说明防范共振的常用措施。 参考答案 一、选择题（每题3分，共30分） 1.B 2.B 3.B 4.A 5.C 6.B 7.D 8.D 9.B 10.C 二、填空题（共30分） 11. 周期性外力（驱动力） 12. 自由振动 13. 驱动力 14. 利用 15. 固有周期 16. 振幅 17. 共振 18. 固有 19. 受迫 20. 大小 三、判断题（每题2分，共20分） 21.√ 22.× 23.√ 24.√ 25.× 26.√ 27.√ 28.× 29.√ 30.× 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 定义：① 受迫振动：物体在周期性外力（驱动力）作用下发生的振动，其周期由驱动力的周期决定，与物体自身固有周期无关。② 共振：受迫振动的特殊情况，当驱动力的周期与物体的固有周期相等时，物体的振幅达到最大的现象。区别：受迫振动是普遍的振动形式，只要有驱动力就会发生，振幅相对稳定；共振是受迫振动的特殊情况，只有驱动力周期与固有周期相等时才会发生，振幅达到最大。联系：共振属于受迫振动的一种，没有受迫振动就不会有共振。机械建筑实例：塔吊运行时，吊臂在电机驱动力作用下的振动是受迫振动；若电机驱动力的周期与吊臂的固有周期相等，吊臂会发生共振，振幅急剧增大，存在安全隐患。 32. （1）有益应用：机械振动筛的应用。原理：利用共振现象，调整驱动力的周期，使其与振动筛的固有周期相等，筛网发生共振，振幅达到最大，能更高效地将不同尺寸的建筑材料（如砂石）、机械零件分离，提高筛选效率，适配建筑施工和机械加工的分类需求。（2）有害影响：桥梁共振的危害。原理：当车辆行驶的频率、风力的频率与桥梁的固有周期相等时，桥梁会发生共振，振幅急剧增大，长期下去会导致桥梁结构疲劳、损坏，甚至引发坍塌事故，威胁通行安全，这是共振在建筑工程中的有害影响，需重点防范。 33. 重要意义：受迫振动和共振在机械建筑中普遍存在，研究二者对保障设备稳定运行、建筑安全具有重要意义。通过研究受迫振动，可掌握机械构件、建筑结构的振动规律，判断设备运行是否正常；通过研究共振，可合理利用有益共振提高工程效率，防范有害共振避免安全事故，优化机械设计和建筑结构，延长设备和建筑的使用寿命。防范共振的常用措施：① 调整物体的固有周期，如改变建筑结构的尺寸、机械构件的材质，使固有周期远离驱动力周期；② 减小驱动力的大小，降低振动幅度；③ 安装减震、阻尼装置，消耗振动能量，减弱共振效应；④ 合理规划施工和设备运行节奏，避免驱动力频率与物体固有频率重合。 学科网（北京）股份有限公司 $