第4节阻尼振动受迫振动
[随堂检测]
1.自由摆动的秋千,摆动的振幅越来越小,下列说法正确的是( )
A.机械能守恒
B.能量正在消失
C.总能量守恒,机械能减小
D.只有动能和势能的相互转化
解析:选C.自由摆动的秋千可以看做阻尼振动的模型,振动系统中的能量转化也不是系统内部动能和势能的相互转化,振动系统是一个开放系统,与外界时刻进行能量交换.系统由于受到阻力,消耗系统能量做功,而使振动的能量不断减小,但总能量守恒.
2.(多选)做受迫振动的物体达到稳定状态时( )
A.一定做简谐运动
B.一定按驱动力的频率振动
C.一定发生共振
D.是否发生共振取决于驱动力的频率是否等于物体的固有频率
解析:选BD.因为物体做受迫振动,运动过程中受到周期性的外力作用,其受力特点不满足F=-kx的关系,所以A错误.由于物体做受迫振动,达到稳定状态时,其振动的频率等于驱动力的频率,与固有频率无关,故B正确.处于稳定状态下的受迫振动物体是否发生共振,完全取决于驱动力的频率(周期)与固有频率(周期)的关系,当二者相等时即发生共振,故C错误,D正确.
3.部队经过桥梁时,规定不许齐步走,登山运动员登高山时(高山上有积雪),不许高声叫喊,主要原因是( )
A.减轻对桥的压力,避免产生回声
B.减小对桥、高山的冲力
C.避免使桥发生共振和使积雪发生共振
D.使桥受到的压力不均匀,使登山运动员耗散能量减少
解析:选C.部队过桥时如果齐步走,会给桥梁施加周期性的外力,容易使桥的振动幅度增加,可能发生共振,造成桥梁倒塌.登山运动员登高山时(高山上有常年积雪,高山内部温度较高,有部分雪融化成了水,对积雪起了润滑作用)高声叫喊,声波容易引起积雪