第2章 第5节 生活中的振动-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集(鲁科版)
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内容正文:
鲁科版·选择性必修第一册·第2章机械振动
生活中的振动
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
1
阻尼振动
振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动;阻尼振动机械能不断减少
2
阻尼振动的成因
振动系统受到摩擦阻力或其他阻力作用,克服阻力做功,机械能转化为内能
自由振动
系统不受外力作用(阻力忽略),只在自身回复力作用下的振动;振幅不变,
3
机械能守恒
受迫振动
系统在周期性外力(驱动力)作用下的振动;振动稳定后,频率等于驱动力的
频率,与系统固有频率无关
5
固有频率
系统自由振动时的频率,由系统自身性质决定,与驱动力频率无关
6
共振
驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅达到最大值的现象
7
共振曲线
以驱动力频率为横轴、振幅为纵轴的图像;峰值对应固有频率,此时振幅最大
共振的应用与防止
应用:共振筛、转速计、乐器共鸣等;防止:军队过桥便步走、机器底座加
8
固、汽车减振等
9
受迫振动能量
驱动力对系统做功,补偿阻尼消耗的能量,使振幅维持稳定
10
共振条件
f驱=固时发生共振,振幅最大;驱与固相差越大,振幅越小
核心公式速记
受迫振动稳定后振=驱
共振条件驱=固
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题
(每题3分,共30分)
1.下列振动中,属于阻尼振动的是
A.弹簧振子在光滑水平面上的振动
B.单摆在空气中的振动
C.音叉在真空中的振动
D.理想情况下不受任何阻力的振动
2.关于阻尼振动,下列说法正确的是
A.阻尼振动的振幅保持不变
B.阻尼振动的频率逐渐减小C,阻尼振动的机械能逐渐减少
D.阻尼振动一定是受迫振动
3.自由振动是指
A.系统在周期性外力作用下的振动
B.系统不受外力、只在自身回复力作用下的振动
C.振幅逐渐减小的振动
D.频率等于驱动力频率的振动
4.受迫振动稳定后,其振动频率
A.等于系统的固有频率
B.等于驱动力的频率
C.等于固有频率与驱动力频率的平均值
D.与固有频率和驱动力频率都无关
5.发生共振的条件是
A.驱动力的频率大于固有频率
B.驱动力的频率小于固有频率
C.驱动力的频率等于固有频率
D.驱动力的频率与固有频率无关
6.关于共振曲线,下列说法正确的是
A.共振曲线的峰值对应的频率是驱动力的频率
B.共振曲线的峰值对应的频率是系统的固有频率
C.共振曲线的峰值越低,说明共振越明显
D.共振曲线是一条直线
7.军队过桥时要便步走,其目的是
A减小对桥的压力B.避免产生共振C,增大对桥的驱动力D.减小桥的固有频率
8.一个系统做受迫振动,当驱动力的频率由小到大逐渐增大时(经过固有频率),振幅的变化情况是
A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大
9.下列关于固有频率的说法正确的是
A.固有频率与驱动力频率有关
B.固有频率由系统自身性质决定
C.受迫振动的频率就是固有频率
D.固有频率越大,振幅一定越大
10.共振筛利用了
A.阻尼振动的原理
B.自由振动的原理
C,共振的原理
D.受迫振动频率等于固有频率以外的原理
二、多选题(每题4分,共16分,选对但不全得2分,选错得0分)
11.关于阻尼振动和受迫振动,下列说法正确的是
A.阻尼振动的振幅逐渐减小
B.受迫振动稳定后频率等于驱动力频率
C.阻尼振动过程中机械能守恒
D.受迫振动的振幅与驱动力频率无关
12.下列现象中,属于共振应用的是
A.共振筛B.军队过桥便步走
C.转速计
D.乐器共鸣
13.关于受迫振动,下列说法正确的是
A.受迫振动是系统在周期性外力作用下的振动
B.驱动力对系统做功,补偿阻尼消耗的能量
C,受迫振动稳定后,振幅保持不变
D.受迫振动的频率一定等于固有频率
14.关于共振,下列说法正确的是
A.共振时振幅达到最大值
B.共振时驱动力频率等于固有频率
C,驱动力频率与固有频率相差越大,振幅越大
D.防止共振可以改变系统的固有频率
三、填空题(每空2分,共16分)
15.振幅逐渐减小的振动叫
振动,其机械能
(填“守恒”或“不守恒”)。
16.系统在周期性外力作用下的振动叫
振动,振动稳定后其频率等于
的频率。
17.系统自由振动时的频率叫
频率,它由系统
决定。
18.当驱动力的频率
系统的固有频率时,受迫振动的振幅达到最大值,这种现象叫
四、判断题(每题2分,共8分,正确打“√”,错误打“x”)
19.阻尼振动的振幅保持不变。
20.受迫振动稳定后的频率等于驱动力的频率。
21.共振时振幅最大,此时驱动力频率等于固有频率。
22.自由振动过程中机械能逐渐减少。
五、简答题(每题5分,共10分)
23.请简述阻尼振动中振幅逐渐减小的原因。
24.请说明共振的条件,并各举一个生活中应用共振和防止共振的实例。
六、计算题(每题10分,共20分)
25.某弹簧振子的固有频率为5Hz,现用频率为3Hz的周期性外力驱动该系统做受迫振动。求:
(1)系统稳定后的振动频率;
(2)若要使该系统发生共振,驱动力的频率应调整为多少?
26.一个单摆的固有频率为2Hz,当驱动力频率分别为1Hz、2Hz、3Hz时,单摆做受迫振动。请回答:
(1)哪种情况下振幅最大?为什么?
(2)若驱动力频率为2.5Hz,振幅与2Hz时相比如何变化?
模块3
参考答案
一、单选题
1.B
2.C
3.B
4.B
5.c
6.B
7.B
8.C
9.B
10.C
二、多选题
11.AB
12.ACD
13.ABC
14.ABD
三、填空题
15.阻尼;不守恒
16.受迫;驱动力
17.固有;自身性质
18.等于;共振
四、判断题
19.×
20.V
21.W
22.X
五、简答题
23.答:阻尼振动中,振动系统受到摩擦阻力等作用,克服阻力做功,机械能不断转化为内能,系统总机械能逐渐减少,
因此振幅逐渐减小。
24.答:共振条件:驱动力的频率等于系统的固有频率(f驱=f固)。应用实例:共振筛、转速计、乐器共鸣等。防止实
例:军队过桥便步走、机器底座加固、汽车减振等。
六、计算题
25.
(1)解:受迫振动稳定后,振动频率等于驱动力的频率,振=驱=3Hz。
(2)发生共振的条件是驱动力频率等于系统的固有频率,驱=f固=5Hz,即驱动力频率应调整为5Hz。
26.
(1)解:驱动力频率为2Hz时振幅最大。原因:单摆的固有频率为2Hz,当驱动力频率等于固有频率时发生共振,振幅达
到最大值。
(2)驱动力频率为2.5Hz时,与固有频率2Hz相差0.5Hz,偏离共振条件,振幅比2Hz时小。
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