于==,ω1r1=ω2r2,故=,所以电动机转速为4 r/s,即240 r/min,D正确。
二、多项选择题
7.某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是( )
A.当f<f0时,该振动系统的振幅随f增大而减小
B.当f>f0时,该振动系统的振幅随f减小而增大
C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0
D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f
解析:选BD 由共振条件及共振曲线可知:驱动力频率f驱越接近振动系统的固有频率f0,振动系统振幅越大,故可知:当f<f0时,振幅随f的增大而增大,A错误;当f>f0时,振幅随f的减小而增大,B正确;系统振动稳定时,振动频率等于驱动力频率f,与固有频率f0无关,D正确,C错误。
8.铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行的列车经过轨端接缝处时,车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。每根钢轨长为12.6 m,列车固有振动周期为0.315 s。下列说法正确的是( )
A.列车的危险速率为40 m/s
B.列车过桥需要减速,是为了防止桥梁发生共振现象
C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行
解析:选ABD 对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象,所以列车的危险速率v==40 m/s,A正确;为了防止共振现象发生,列车过桥时需要减速,B正确;为了防止列车发生共振现象,其运行的振动频率与其固有频率不能相等,C错误,由v=知,L增大时,T不变,v变大,D正确。
9.下列关于共振和防止共振的说法,正确的是( )
A.共振现象总是有害的,所以要避免共振现象发生
B.队伍过桥要慢行是为了不产生周期性的驱动力,从而避免产生共振
C.火车过桥慢行是为了使驱动力的频率远小于桥的固有频率,从而避免产生共振
D.利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率;防止共振危害时,应使驱动力的频率远离振动物体的固有频率