2.4 受迫振动 共振（重难点专练）物理沪科版选择性必修第一册

**基本信息** 以“概念辨析-对比归纳-应用拓展”为主线，系统整合阻尼振动、受迫振动、共振的核心方法，通过生活实例与实验情境构建知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |振动中的能量损失|6题|从能量（机械能减小、振幅变小）和周期（固有频率不变）两方面分析阻尼振动|通过洗衣机脱水振动等实例，建立能量损耗与振幅变化的关联| |受迫振动|6题|对比简谐、阻尼、受迫振动的产生条件、频率、振幅特征（表格归纳）|以多摆受迫振动为情境，明确受迫振动频率由驱动力决定| |共振现象|6题|从受力（驱动力与运动方向）和功能（驱动力做正功）角度理解共振条件，结合共振曲线分析振幅与频率关系|通过军队过桥、共振筛等案例，阐释共振条件及应用（避免与利用）|

2.4 受迫振动 共振（题型突破） 题型01 振动中的能量损失 题型02 受迫振动 题型03 共振现象 ▌题型01 振动中的能量损失 1.理解阻尼振动要从两个方面入手 (1)从振动能量上来讲，由于阻力做负功，振动物体的机械能逐渐减小，振幅逐渐变小，但由于振动中动能与势能相互转化，不能说下一时刻的动能或势能变小。 (2)从振动周期、频率上看，周期与频率由振动系统本身决定，阻尼振动中周期、频率不变。 1．滚筒式洗衣机的脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈。切断电源，脱水桶转速继续变慢，到某一时刻t，机身反而剧烈振动起来，之后机身的振动又随之减弱。对这种现象的分析说法正确的是（     ） A．在t时刻脱水桶的惯性最大 B．机身振动的频率与脱水桶的转动频率无关 C．在t时刻洗衣机发生共振 D．脱水桶以不同频率转动时，机身振动的剧烈程度一定不同 2．历史上曾有军队齐步通过桥梁导致桥梁剧烈振动甚至坍塌的事故。为避免此类危险，现代军队过桥时通常改为便步（即步伐不统一）。下列说法正确的是（     ） A．军队齐步走产生的驱动力频率等于桥梁的固有频率时，桥梁的振幅最大 B．桥梁的固有频率与军队齐步走的频率有关 C．军队总质量越大，桥梁越有可能发生共振 D．桥梁做简谐运动时，振幅越大，固有频率越高 3．甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度的实验”，回来后共同绘制了T2－l图像，其中T为单摆振动的周期，l为摆长，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是（　　） A．由图甲分析可知A图线所对应的实验地点重力加速度较小 B．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆固有周期为0.5s C．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cm D．若将单摆放入绕地球稳定飞行的宇宙飞船中，利用单摆可以测出飞船轨道处的引力加速度 4．一个共振筛如图甲所示，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电动偏心轮的电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子的质量，筛子的固有周期随之增大。某段时间内偏心轮的转速是60r/min，下列说法正确的是（　　） A．共振筛此时振动的频率是0.8Hz B．增大偏心轮的转速，可以使筛子的振幅减小 C．适当减小筛子的质量，可以使筛子的固有频率减小 D．适当增大偏心轮的电压，可以使筛子的振幅增大 5．（多选）如图所示，把甲、乙两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为9Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是（    ） A．甲的振幅较大 B．甲的振动频率为9Hz C．乙的振幅较大 D．甲、乙两振子的振幅、频率均相等 6．（多选）下图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系。下列说法不正确的是（     ） A．摆长约为1m B．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动 D．若减小摆长，共振曲线的“峰”将向左移动 ▌题型02 受迫振动 1．简谐运动、阻尼振动和受迫振动的比较 项目 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 产生条件 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驱动力作用 频率 固有频率 频率不变 驱动力频率 振幅 不变 减小 大小变化不确定 振动图像 形状不确定 实例 弹簧振子振动，单摆做小角度摆动 敲锣打鼓发出的声音越来越弱 扬声器纸盆振动发声、钟摆的摆动 7．（多选）有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆，其中b摆摆球质量最大，其他4个摆球质量相等，摆长关系为，如图所示。现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度，放手后让其振动，经过一段时间，其余各摆均振动起来，达到稳定时（     ） A．周期关系为 B．振幅关系为 C．其他四个摆中，d的振幅最大，且 D．其他四个摆中c摆的振幅最大 8．如图是一个单摆的共振曲线，估计此单摆的摆长约为（     ） A． B． C． D．3.8m 9．（多选）如图所示，A、B、C、D四个单摆的摆长分别为L、2L、L、，摆球的质量分别为2m、2m、m、，四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上。现让A球振动起来，通过水平细线迫使B、C、D也振动起来，则关于B、C、D三个单摆稳定后说法正确的是（     ） A．因为B的摆长最长，所以B振幅最大 B．因为D的质量最小，所以D振幅最大 C．因为A、C的固有频率相同，所以C振幅最大 D．因为都是A作用下的受迫振动，所以三者周期相同 10．如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，a和d的摆长相等，a的摆球质量大于其他各摆。让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动，接着其余各摆也开始振动。各摆球振动稳定后（     ） A．d摆的振幅最大，周期最大 B．c摆的振幅最大，周期最大 C．d摆的振幅最大，各摆的周期相同 D．c摆的振幅最大，各摆的周期相同 11．（多选）航天员用同一装置使同一单摆分别在地球和月球表面做受迫振动实验，得到如图所示的共振曲线。将月球视为密度均匀、半径为的球体，引力常量为，地球表面的重力加速度为，不考虑星球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A．该单摆在月球上的共振频率为 B．所用单摆的摆长 C．月球表面的重力加速度为 D．月球的密度为 12．（多选）如图是摆球做阻尼振动的位移－时间图像，下列说法正确的是（     ） A．振动过程中周期不变 B．摆球在P时刻的势能等于N时刻的势能 C．摆球在P时刻的动能等于N时刻的动能 D．摆球在P时刻的机械能等于N时刻的机械能 ▌题型03 共振现象 1．对共振条件的理解 (1)从受力角度看：当振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时，驱动力对它起加速作用，使它的振幅增大；当驱动力的频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增大，从而使振幅达到最大。 (2)从功能关系看：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，驱动力始终对物体做正功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用损耗的能量，振幅才不再增加。 2．共振特征：共振时受迫振动的 振幅　最大。 3．对共振曲线的理解 结论：驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0，受迫振动的振幅越大，反之振幅越小。 13．（多选）一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是（     ） A．机械能逐渐转化为其他形式的能 B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能 C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能 D．后一时刻的动能可能大于前一时刻的动能 14．单摆做阻尼振动的位移-时间（）图像如图所示，则摆球在P与N时刻具有相同的（     ） A．速度 B．位移 C．机械能 D．重力势能 15．很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动，阻尼器相当于一个巨型质量块，简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方。2024年9月16日，台风“贝碧嘉”登陆上海，安装在上海中心大厦125层的千吨“上海慧眼”阻尼器开始晃动。这款阻尼器由我国自主研发，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器会摆向风吹来的方向，产生与大厦振动方向相反的力，从而削弱大厦的晃动幅度。下列说法正确的是（　　） A．阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 B．阻尼器做受迫振动，其振动频率与大楼的振动频率相同 C．阻尼器做的是阻尼振动，其振动频率大于大楼的振动频率 D．安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率，从而杜绝发生共振现象 16．阻尼振动过程中（　　） A．振幅减小，周期减小，机械能减小 B．振幅减小，周期不变，机械能减小 C．振幅不变，周期减小，机械能减小 D．振幅不变，周期不变，机械能减小 17．关于阻尼振动与共振现象，下列说法正确的是（　　） A．做阻尼振动的物体，振幅不变，周期逐渐减小 B．做受迫振动的物体，频率由系统的固有频率决定 C．驱动力的频率等于系统的固有频率时，物体会发生共振 D．做阻尼振动的物体，动能和势能之和保持不变 18．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为。现匀速转动摇把，转速为，则（　　） A．当振子稳定振动时，它的振动周期是 B．当振子稳定振动时，它的振动频率是 C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D．当转速减小时，弹簧振子的振幅可能增大 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 受迫振动 共振（题型突破） 题型01 振动中的能量损失 题型02 受迫振动 题型03 共振现象 ▌题型01 振动中的能量损失 1.理解阻尼振动要从两个方面入手 (1)从振动能量上来讲，由于阻力做负功，振动物体的机械能逐渐减小，振幅逐渐变小，但由于振动中动能与势能相互转化，不能说下一时刻的动能或势能变小。 (2)从振动周期、频率上看，周期与频率由振动系统本身决定，阻尼振动中周期、频率不变。 1．滚筒式洗衣机的脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈。切断电源，脱水桶转速继续变慢，到某一时刻t，机身反而剧烈振动起来，之后机身的振动又随之减弱。对这种现象的分析说法正确的是（     ） A．在t时刻脱水桶的惯性最大 B．机身振动的频率与脱水桶的转动频率无关 C．在t时刻洗衣机发生共振 D．脱水桶以不同频率转动时，机身振动的剧烈程度一定不同 【答案】C 【详解】A．惯性是物体本身的性质，只与物体的质量有关，A错误； BC．脱水桶转动产生驱动力，这种驱动力的频率就是脱水桶转动的频率，当脱水桶的转动频率与机身的固有频率相等时机身发生共振，振幅最大，B错误，C正确。 D．由教材中的共振曲线可知，当脱水桶转动频率大于或小于机身系统的固有频率时，机身振动的剧烈程度可能相同，故D错误。 故选C。 2．历史上曾有军队齐步通过桥梁导致桥梁剧烈振动甚至坍塌的事故。为避免此类危险，现代军队过桥时通常改为便步（即步伐不统一）。下列说法正确的是（     ） A．军队齐步走产生的驱动力频率等于桥梁的固有频率时，桥梁的振幅最大 B．桥梁的固有频率与军队齐步走的频率有关 C．军队总质量越大，桥梁越有可能发生共振 D．桥梁做简谐运动时，振幅越大，固有频率越高 【答案】A 【详解】A．当驱动力频率等于振动系统的固有频率时，系统发生共振，振幅达到最大，即满足时振幅最大。军队齐步走的频率为驱动力频率，等于桥梁固有频率时桥梁发生共振，振幅最大，故A正确； B．固有频率是由物体自身的材料、结构等属性决定的，与外界驱动力的频率无关，桥梁的固有频率和军队齐步走的频率没有关联，故B错误； C．共振的发生只取决于驱动力频率与固有频率是否相等，与军队总质量无直接关系，故C错误； D．简谐运动的固有频率由系统自身属性决定，与振幅大小无关，故D错误。 故选A。 3．甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度的实验”，回来后共同绘制了T2－l图像，其中T为单摆振动的周期，l为摆长，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是（　　） A．由图甲分析可知A图线所对应的实验地点重力加速度较小 B．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆固有周期为0.5s C．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cm D．若将单摆放入绕地球稳定飞行的宇宙飞船中，利用单摆可以测出飞船轨道处的引力加速度 【答案】A 【详解】A．根据单摆的周期 变形可得 因此在图像中，其斜率为 解得 由甲图可知，A图线的斜率大于B图线的斜率，因此A图线所对应的实验地点重力加速度较小，故A正确； B．由题图乙可知，当驱动力的频率为时，摆球发生共振，故系统的固有频率为 则单摆的固有周期，故B错误； C．根据单摆的周期公式 解得单摆的摆长，故C错误； D．若将单摆放入绕地球稳定飞行的宇宙飞船中，摆球处于完全失重状态，不能在竖直平面内来回摆动，无法测出飞船轨道处的引力加速度，故D错误。 故选A。 4．一个共振筛如图甲所示，该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电动偏心轮的电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子的质量，筛子的固有周期随之增大。某段时间内偏心轮的转速是60r/min，下列说法正确的是（　　） A．共振筛此时振动的频率是0.8Hz B．增大偏心轮的转速，可以使筛子的振幅减小 C．适当减小筛子的质量，可以使筛子的固有频率减小 D．适当增大偏心轮的电压，可以使筛子的振幅增大 【答案】B 【详解】A．偏心轮的转速 则角速度为 故频率 共振筛的频率与偏心轮的频率相同，故A错误； BD．若增加偏心轮的转速，角速度增大，则共振筛的频率增大，根据题图乙可知，偏离固有频率越来越大，其振幅将减小；增大电动偏心轮的电压，共振筛的频率变大，则振幅也将减小，故B正确，D错误； C．减小筛子质量，可减小筛子的固有周期，则筛子的固有频率增大，故C错误。 故选B。 5．（多选）如图所示，把甲、乙两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为9Hz，乙弹簧振子的固有频率为72Hz，当支架受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是（    ） A．甲的振幅较大 B．甲的振动频率为9Hz C．乙的振幅较大 D．甲、乙两振子的振幅、频率均相等 【答案】AB 【详解】B．物体做受迫振动时，稳定后的振动频率始终等于驱动力的频率，与自身固有频率无关。本题中驱动力频率为9Hz，因此甲、乙两个振子的振动频率都是9Hz，故B正确； ACD．当振子的固有频率等于驱动力频率时，会发生共振，振幅达到最大。本题中甲的固有频率为9Hz，和驱动力频率完全相等，发生共振；乙的固有频率72Hz和驱动力频率相差很大，因此甲的振幅远大于乙的振幅，故A正确，CD错误。 故选AB。 6．（多选）下图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系。下列说法不正确的是（     ） A．摆长约为1m B．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动 D．若减小摆长，共振曲线的“峰”将向左移动 【答案】BD 【详解】A．当驱动力的频率f等于单摆的固有频率时，发生共振，由题图可知，则有 解得摆长，故A正确； BC．若增大摆长，固有频率减小，共振曲线的“峰”将向左移动，故B错误，C正确； D．若减小摆长，固有频率增大，共振曲线的“峰”将向右移动，故D错误。 故选BD。 ▌题型02 受迫振动 1．简谐运动、阻尼振动和受迫振动的比较 项目 简谐运动 阻尼振动 受迫振动 产生条件 不受阻力作用 受阻力作用 受阻力和驱动力作用 频率 固有频率 频率不变 驱动力频率 振幅 不变 减小 大小变化不确定 振动图像 形状不确定 实例 弹簧振子振动，单摆做小角度摆动 敲锣打鼓发出的声音越来越弱 扬声器纸盆振动发声、钟摆的摆动 7．（多选）有一根张紧的水平绳上挂有5个双线摆，其中b摆摆球质量最大，其他4个摆球质量相等，摆长关系为，如图所示。现将b摆垂直纸面向里拉开一微小角度，放手后让其振动，经过一段时间，其余各摆均振动起来，达到稳定时（     ） A．周期关系为 B．振幅关系为 C．其他四个摆中，d的振幅最大，且 D．其他四个摆中c摆的振幅最大 【答案】AC 【详解】A．b摆的振动，作为一种驱动力迫使其他四个摆做受迫振动，受迫振动的周期（或频率）等于驱动力的周期（或频率），而和自身的固有周期（固有频率）无关，故A正确； BCD．四个摆做受迫振动的振幅与驱动力的频率跟自身的固有频率之差有关，这个差越小，做受迫振动的振幅越大。在a、c、d、e四个摆中，d的摆长跟b的摆长相等，因此d的固有频率和驱动力的频率相等，d摆做受迫振动的振幅最大；a摆与e摆相比，a摆的摆长更接近于b的摆长，即固有频率和驱动力的频率相差较小，所以a摆做受迫振动的振幅大于e摆，故C正确，BD错误。 故选AC。 8．如图是一个单摆的共振曲线，估计此单摆的摆长约为（     ） A． B． C． D．3.8m 【答案】C 【详解】由图可知，当驱动力频率时，单摆发生共振，振幅最大，故单摆的固有频率。根据单摆频率公式 解得摆长 代入，，解得 故选C。 9．（多选）如图所示，A、B、C、D四个单摆的摆长分别为L、2L、L、，摆球的质量分别为2m、2m、m、，四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上。现让A球振动起来，通过水平细线迫使B、C、D也振动起来，则关于B、C、D三个单摆稳定后说法正确的是（     ） A．因为B的摆长最长，所以B振幅最大 B．因为D的质量最小，所以D振幅最大 C．因为A、C的固有频率相同，所以C振幅最大 D．因为都是A作用下的受迫振动，所以三者周期相同 【答案】CD 【详解】共振条件：当驱动力的周期（频率）等于物体的固有周期（频率）时，物体发生共振，振幅达到最大。 单摆的固有周期公式：，其中为摆长，为重力加速度，与摆球质量无关。 各单摆的固有周期：，，， A．振幅最大的条件是发生共振，而B的固有周期与驱动力（A）的周期不同，不会共振，振幅不是最大的，故A错误； B．振幅与质量无关，只与驱动力频率和固有频率的关系有关。D的固有周期与A不同，不会共振，振幅不是最大的，故B错误； C．C的摆长与A相同，固有周期与驱动力周期相同，也即固有频率相同，会发生共振，C振幅最大，故C正确； D．受迫振动稳定后的周期等于驱动力的周期，所以B、C、D的周期都等于A的周期，故D正确。 故选CD。 10．如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，a和d的摆长相等，a的摆球质量大于其他各摆。让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动，接着其余各摆也开始振动。各摆球振动稳定后（     ） A．d摆的振幅最大，周期最大 B．c摆的振幅最大，周期最大 C．d摆的振幅最大，各摆的周期相同 D．c摆的振幅最大，各摆的周期相同 【答案】C 【详解】a摆摆动，其余各摆也摆动，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于a摆频率，故各摆周期相等；而a和d的摆长相等，所以两个摆的固有频率相等，则d摆出现共振现象，振幅达到最大。 故选C。 11．（多选）航天员用同一装置使同一单摆分别在地球和月球表面做受迫振动实验，得到如图所示的共振曲线。将月球视为密度均匀、半径为的球体，引力常量为，地球表面的重力加速度为，不考虑星球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A．该单摆在月球上的共振频率为 B．所用单摆的摆长 C．月球表面的重力加速度为 D．月球的密度为 【答案】BD 【详解】A．根据单摆的周期公式 可得 由于月球的重力加速度小于地球的重力加速度，所以该单摆在月球上的共振频率为，故A错误； BC．设月球表面的重力加速度为，则有 地球上的共振频率为 所用单摆的摆长为 月球表面的重力加速度为 故B正确，C错误； D．在月球表面上有 解得月球质量为 根据 可得月球的密度 故D正确。 故选BD。 12．（多选）如图是摆球做阻尼振动的位移－时间图像，下列说法正确的是（     ） A．振动过程中周期不变 B．摆球在P时刻的势能等于N时刻的势能 C．摆球在P时刻的动能等于N时刻的动能 D．摆球在P时刻的机械能等于N时刻的机械能 【答案】AB 【详解】A．阻尼振动中，虽然振幅逐渐减小，但是周期与振幅无关，故振动过程中周期不变，A正确。 B．因P、N两时刻摆球的位移相同，故摆球P时刻的势能等于N时刻的势能，B正确。 CD．由于振动的能量逐渐减小，故摆球P时刻的动能大于N时刻的动能，摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能，CD错误。 故选AB。 ▌题型03 共振现象 1．对共振条件的理解 (1)从受力角度看：当振动物体所受驱动力的方向跟它的运动方向相同时，驱动力对它起加速作用，使它的振幅增大；当驱动力的频率等于物体的固有频率时，它的每一次作用都使物体的振幅增大，从而使振幅达到最大。 (2)从功能关系看：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，驱动力始终对物体做正功，使振动能量不断增加，振幅不断增大，直到增加的能量等于克服阻尼作用损耗的能量，振幅才不再增加。 2．共振特征：共振时受迫振动的 振幅　最大。 3．对共振曲线的理解 结论：驱动力的频率f越接近振动系统的固有频率f0，受迫振动的振幅越大，反之振幅越小。 13．（多选）一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是（     ） A．机械能逐渐转化为其他形式的能 B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能 C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能 D．后一时刻的动能可能大于前一时刻的动能 【答案】AD 【详解】A．单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，机械能逐渐转化为其他形式的能，故A正确； BCD．摆球在平衡位置附近动能大，重力势能小，而在最大位置附近动能小，重力势能大，向平衡位置摆动，动能增大；远离平衡位置，重力势能增大，故BC错误，D正确。 故选AD。 14．单摆做阻尼振动的位移-时间（）图像如图所示，则摆球在P与N时刻具有相同的（     ） A．速度 B．位移 C．机械能 D．重力势能 【答案】D 【详解】A．因图像的斜率符号反映速度方向，可知摆球在P与N时刻速度方向不同，则速度不同，A错误； B．由图可知摆球在P与N时刻位移大小相同，但方向不同，B错误； CD．由图可知摆球在P与N时刻竖直高度相同，则重力势能相同，但是速度大小不同，即动能不同，机械能不同，C错误，D正确。 故选D。 15．很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动，阻尼器相当于一个巨型质量块，简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方。2024年9月16日，台风“贝碧嘉”登陆上海，安装在上海中心大厦125层的千吨“上海慧眼”阻尼器开始晃动。这款阻尼器由我国自主研发，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器会摆向风吹来的方向，产生与大厦振动方向相反的力，从而削弱大厦的晃动幅度。下列说法正确的是（　　） A．阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率 B．阻尼器做受迫振动，其振动频率与大楼的振动频率相同 C．阻尼器做的是阻尼振动，其振动频率大于大楼的振动频率 D．安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率，从而杜绝发生共振现象 【答案】B 【详解】A．阻尼器在大楼风力作用下做受迫振动，其振动频率等于驱动力的频率，即大楼的振动频率，而不是取决于自身的固有频率，故A错误； B．阻尼器做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以其振动频率与大楼的振动频率相同，故B正确； C．阻尼器做受迫振动，其振动频率等于大楼的振动频率，故C错误； D．大厦的固有频率由大厦本身的结构决定，安装阻尼器不能改变大厦的固有频率，阻尼器是通过产生与大厦振动方向相反的力来削弱晃动，故D错误。 故选B。 16．阻尼振动过程中（　　） A．振幅减小，周期减小，机械能减小 B．振幅减小，周期不变，机械能减小 C．振幅不变，周期减小，机械能减小 D．振幅不变，周期不变，机械能减小 【答案】B 【详解】由于存在空气阻力，振动系统在振动过程中机械能逐渐减小，转化为内能，振幅逐渐减小，而振动系统的振动周期与本身结构有关，为固有周期，故周期不变。 故选B。 17．关于阻尼振动与共振现象，下列说法正确的是（　　） A．做阻尼振动的物体，振幅不变，周期逐渐减小 B．做受迫振动的物体，频率由系统的固有频率决定 C．驱动力的频率等于系统的固有频率时，物体会发生共振 D．做阻尼振动的物体，动能和势能之和保持不变 【答案】C 【详解】A．阻尼振动的振幅不断减小，周期基本不变，故A错误； B．受迫振动的频率等于驱动力的频率，故B错误； C．共振条件就是驱动力的频率等于系统的固有频率，故C正确； D．阻尼振动是振幅不断减小的振动，振幅是振动能量的标志，故阻尼振动中动能和势能之和不断减小，故D错误。 故选C。 18．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为。现匀速转动摇把，转速为，则（　　） A．当振子稳定振动时，它的振动周期是 B．当振子稳定振动时，它的振动频率是 C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D．当转速减小时，弹簧振子的振幅可能增大 【答案】D 【详解】AB．摇把转速，换算为频率 振子受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率，即 振子受迫振动稳定后的周期等于驱动力的周期，即，故AB错误； CD．受迫振动的振幅取决于驱动频率与固有频率的接近程度。固有频率    ，当前驱动频率 转速增大，则更大，离固有频率更远，因此振幅减小； 转速减小，则减小，向靠近，因此振幅可能增大，故C错误，D正确。 故选D。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $