2017-2018学年人教版选修3-4 第十一章 5.外力作用下的振动 学案
2017-2018学年人教版选修3-4 第十一章 5.外力作用下的振动 学案第2页

动的频率等于施加的驱动力的频率,所以,TA=TB=TC,而TC固=2π=TA,TB固=2π>TA,故C共振,B不共振,C的振幅比B的振幅大,所以正确选项为CD。

答案:CD

【例2】图11-5-3为一单摆的共振曲线,该单摆的摆长约为多少?共振时单摆的振幅多大?共振时摆球的最大速度和最大加速度各为多少?(g取10 m/s2)

图11-5-3

解析:从共振曲线可知,单摆的固有频率f=0.5 Hz,因为,所以,代入数据解得l=1 m。

从共振曲线可知:单摆发生共振时,振幅Am=8 cm。设单摆的最大偏角为θ,摆球所能达到的最大高度为h,由机械能守恒定律得mvm2=mgh,

又h=l(1-cosθ)。

当θ很小时1-cosθ=2sin2。

解得vm==0.25 m/s。

摆球在最大位移处加速度最大,有mgsinθ=mam,即am=gsinθ=g·,

代入数据解得am=0.8 m/s2。

答案:1 m 8 cm 0.25 m/s 0.8 m/s2

【例3】 在矿山采出的矿石还要经过选矿这一道工序,选矿时主要用到共振筛,共振筛用四根硬弹簧支起,并装有一电动偏心轮,偏心轮每转动一周就给筛子一个周期性变化的驱动力。当筛子做自由振动时,完成10次全振动的时间为15 s。某电压下,电动偏心轮的转速为30 r/min(转/分)。已知:如果增大电压,可使偏心轮的转速提高;增加筛子的质量,可增大筛子的固有周期,那么使共振筛的振幅增大,下列做法中正确的是( )

A.适当提高输入电压 B.略为降低输入电压

C.增加筛子的质量 D.减小筛子的质量

解析:筛子的振幅由驱动力频率f与固有频率f0的差值决定。即Δf=|f-f0|越小,振幅越大,要判断振幅能否增大,就要确定Δf是否减小。

筛子的固有频率

策动力的频率=n=30 r/min= r/s=0.5 Hz.

因增大电压,可提高转速,可使策动力频率增加,则Δf减小,可增大振幅;增加筛子的质量