阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)和共振典型例題精析

1、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振典型例題精析例題1 光滑斜面上物塊A被平行斜面的輕質(zhì)彈簧拉住靜止于 0點(diǎn)， 如圖9-38所示，現(xiàn)將A沿斜面拉到B點(diǎn)無(wú)初速釋放，物體在BC范圍內(nèi)做 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是A. OB越長(zhǎng)，振動(dòng)能量越大B. 在振動(dòng)過(guò)程中，物體 A機(jī)械能守恒C. A在C點(diǎn)時(shí)，由物體與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最大，在 0點(diǎn)時(shí)勢(shì)能最小D . A在C點(diǎn)時(shí)，由物體與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最大，在 B點(diǎn)勢(shì)能最小思路點(diǎn)撥 由彈簧、物體A構(gòu)成的系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，且動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能不斷相互轉(zhuǎn)化，在平衡位置 0處動(dòng)能最大，在最大位移處勢(shì)能最大，在振動(dòng)中，振動(dòng)能量決定于振幅的大小.解題過(guò)程 做簡(jiǎn)諧運(yùn)

2、動(dòng)的能量跟振幅有關(guān)，振幅越大機(jī)械能就越大， 所以A正確；在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但物體 A的重力勢(shì)能與動(dòng)能 總和不斷變化，A的機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，系統(tǒng)在最大位 移處勢(shì)能最大，在平衡位置動(dòng)能最大，勢(shì)能最小，所以 C正確D錯(cuò)誤.本題 答案為A. C.小結(jié)本題涉及知識(shí)點(diǎn)有簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量及能量轉(zhuǎn)化，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量與振幅關(guān)系.(2)本題的解題關(guān)鍵是理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性以及簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換.例題2 如圖為單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線(如圖9-39所示),則下列說(shuō)法正確的是A .若兩次受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行，且擺長(zhǎng)相同，則圖線I表示月球上單擺的共振曲線B. 若兩次受迫振動(dòng)

3、是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長(zhǎng)之比，11 : ln =25 ：4C. 圖線U若是在地面上完成的，則該擺擺長(zhǎng)約為 1 mD .若擺長(zhǎng)均為1 m,則圖線I是在地面上完成的思路點(diǎn)撥 受迫振動(dòng)的頻率與國(guó)有頻率無(wú)關(guān)，但當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物 體固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，所以，可以根據(jù)物體做受迫振動(dòng) 的共振曲線判斷出物體的固有頻率.根據(jù)單擺振動(dòng)周期公式T = 2H皿臥得到單擺固有頻率f = =韜T舟耳 根據(jù)圖象中啲信息可以推斷擺長(zhǎng)或重力加速度的變化情況.解題過(guò)程圖線中振幅最大處對(duì)應(yīng)頻率應(yīng)與做受迫振動(dòng)單擺的固有頻 率相等，從圖線上可以看出，兩擺固有頻率 fI =0.2 Hz，fn =0.5 Hz.當(dāng)兩擺 在月球和地球上分別做受迫振動(dòng)且擺長(zhǎng)相等時(shí)，根據(jù)公式f=£百7可知壘大礎(chǔ)大.所gT -又因?yàn)楹霑r(shí) 可推知圖線I表示月球上單擺的共振曲線，所以 A正確；若在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行兩受迫振魂 曲同，擺長(zhǎng)長(zhǎng)的坯，且有殲 街二存 所 以- =25： 4, B正確，對(duì)地面上的賈迫振動(dòng)共振圖線如所示， 可知丄辰耳g=90m/sa,可計(jì)所以C正確，D錯(cuò)誤本題答案為A B. C.小結(jié)(1)本題涉及知識(shí)點(diǎn)：共振、共振曲線、驅(qū)動(dòng)力頻率、固有頻率、 單擺周期(頻率)公式.(2)本題解題關(guān)鍵：理解共振曲線物理意義，知道當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于固有頻率時(shí)物體振幅最大，知道影響