受迫振动、阻尼振动
1.一单摆做阻尼振动,则在振动过程中( )
A.振幅越来越小,周期也越来越小
B.振幅越来越小,周期不变
C.在振动过程中,通过某一位置时,机械能始终不变
D.振动过程中,机械能不守恒,周期减小
解析:选B 因单摆做阻尼振动,根据阻尼振动的定义可知,其振幅越来越小。而单摆振动过程中的周期是其固有周期,是由本身特点决定的,是不变的,故A、D项错误,B项正确;又因单摆做阻尼振动过程中,振幅逐渐减小,振动的能量也在减小,即机械能在减少,所以C项错。
2.如图143所示是一个弹簧振子做阻尼振动的振动图像,曲线上A、B两点的连线与横轴平行,下列说法正确的是( )
图143
A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能
B.振子在A时刻的势能等于B时刻的势能
C.振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能
D.振子在A时刻的机械能小于B时刻的机械能
[思路点拨] 通过振幅的变化反映弹簧振子能量的变化,根据能量的转化与守恒分析整个过程中能量变化的趋势,根据动能定理分析某一段运动中动能与势能的变化。
解析:弹簧振子做阻尼振动,所以A时刻的机械能大于B时刻的机械能,选项C、D错;弹簧的弹性势能与弹簧的形变量(即位移)有关,所以选项B对;振子在A时刻的动能大于B时刻的动能,选项A错。
答案:B
3.如图144所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz。现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz,则把手转动的频率为________。
图144
A.1 Hz B.3 Hz C.4 Hz D.5 Hz
[思路点拨] 明确振子做受迫振动的频率与驱动力频率的关系。
解析:因把手每转动一周,驱动力完成一次周期性变化,即把手转动频率即为驱动力的频率。弹簧振子做受迫振动,而受迫振动的频率等于驱动力的频率,与振动系统的固有频率无关,故A正确。
答案:A
4.如图145所示,在一条张紧的绳上挂7个摆,先让A摆振动起来,则其余各摆也随之振动。已知A、B、F三摆的摆长相同,则下列判断正确的是( )