【高中物理】2023届浙江省高三物理三轮冲刺课件：选考考前热点预测——受迫振动现象.pptx

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1、浙江物理选考浙江物理选考 考前热点预测考前热点预测受迫振动现象相关问题受迫振动现象相关问题受迫振动现象相关问题受迫振动现象相关问题在在高高考考中中经经常常出出现现，且且有有时时候候是是多多选选题题可可以以和和很很多多方方面面的的知知识识相相结结合合，例例如如电电磁磁感感应应得得分分率率往往往往比比较较低低因因此此值值得得关关注注一一下下教教材材上上的的素素材材受迫振动现象相关教材素材集锦受迫振动现象相关教材素材集锦受迫振动相关素材解析受迫振动相关素材解析利用利用如图所示如图所示“洗洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品，倒些清水在其中，

2、用手现代亦有许多仿制的工艺品，倒些清水在其中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花还会溅起层层水花.用手摩擦盆耳，溅起水花是因为用手摩擦盆耳，溅起水花是因为“洗洗”做受迫振动造做受迫振动造成的，当其摩擦的频率等于成的，当其摩擦的频率等于“洗洗”的固有频率，使其的固有频率，使其达到共振时，溅起的水花最高，与手掌摩擦的快慢没达到共振时，溅起的水花最高，与手掌摩擦的快慢没有关系。盆中的嗡嗡声是有关系。盆中的嗡嗡声是“洗洗”振动时产生的声音。振动时产生的声音。建筑工人正在用振捣器捣实混凝土。振捣器工作时建筑工人正在用振捣器捣实

3、混凝土。振捣器工作时,混混凝土内部的颗粒发生受迫振动凝土内部的颗粒发生受迫振动,颗粒间的空隙被砂浆颗粒间的空隙被砂浆填充填充,气泡被挤出气泡被挤出,从而增加混凝土的强度。从而增加混凝土的强度。受迫振动相关素材解析受迫振动相关素材解析防止防止桥梁桥梁,特别是悬索桥特别是悬索桥,很容易受到风力的侵害。很容易受到风力的侵害。1940 1940 年年,美国建成了塔科马海峡大桥。然而美国建成了塔科马海峡大桥。然而,几个月后几个月后,该桥在实际风速不到设计风速限值该桥在实际风速不到设计风速限值三分之一的风力袭击下遭到破坏而垮塌三分之一的风力袭击下遭到破坏而垮塌(下图下图)。事故的原因是风力引起的强烈振动。

4、事故的原因是风力引起的强烈振动。有一种工程减振装置叫作调谐质量阻尼器有一种工程减振装置叫作调谐质量阻尼器,是是目前大跨度、大悬挑与高耸结构振动控制中应目前大跨度、大悬挑与高耸结构振动控制中应用最广泛的结构被动控制装置之一。在科技工用最广泛的结构被动控制装置之一。在科技工作者的共同努力下作者的共同努力下,我国的振动控制技术得到我国的振动控制技术得到了长足发展。目前了长足发展。目前,包括港珠澳大桥包括港珠澳大桥(上图上图)在在内的许多大型建筑工程中都采用了振动控制技内的许多大型建筑工程中都采用了振动控制技术。术。受迫振动相关素材解析受迫振动相关素材解析防止防止汽车在凹凸不平的路面行驶时会发生剧烈振

5、汽车在凹凸不平的路面行驶时会发生剧烈振动动,通过减震器增大阻力通过减震器增大阻力,可使振动很快停止。可使振动很快停止。在鼓皮上放一些米粒在鼓皮上放一些米粒,开始时米粒跳动的幅度开始时米粒跳动的幅度很大很大,随着鼓声变弱随着鼓声变弱,米粒跳动的幅度变小米粒跳动的幅度变小,由由此可知此可知,鼓皮振动的振幅变小。鼓皮振动的振幅变小。拨动钢尺拨动钢尺,开始振动幅度比较大开始振动幅度比较大,随后变弱。随后变弱。受迫振动相关素材解析受迫振动相关素材解析共振共振的防止与应用的防止与应用因为人的内脏和身躯的固有频率一般在几赫因为人的内脏和身躯的固有频率一般在几赫兹范围内兹范围内,而大型火箭发射时要产生较强的超

6、而大型火箭发射时要产生较强的超低频振动低频振动,这种振动形成的驱动力容易使人体这种振动形成的驱动力容易使人体器官发生共振器官发生共振,造成人体器官的损伤。造成人体器官的损伤。许多乐器在构造上有声源体和共振体许多乐器在构造上有声源体和共振体,声源体声源体发出的声音作为驱动力使共振体做受迫振动。发出的声音作为驱动力使共振体做受迫振动。当满足共振条件时当满足共振条件时,共振体处于共振状态而有共振体处于共振状态而有较大的振幅较大的振幅,这种声音的共振现象通常叫做共这种声音的共振现象通常叫做共鸣。鸣。音叉共鸣箱也是应用共振的一个典型例子。音叉共鸣箱也是应用共振的一个典型例子。受迫振动相关真题回顾受迫振动

7、相关真题回顾为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（）了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（）A A针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B B随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大C C打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D D稳定后，不同粗细树干的振动频

8、率始终与振动器的振动频率相同稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同受迫振动相关真题回顾受迫振动相关真题回顾2 2如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T T型支架型支架在竖直方向振动，在竖直方向振动，T T型支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸型支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中，当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动频率约为。现使圆没在水中，当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动频率约为。现使圆盘由静止开始缓慢加速转动，直至以的周期匀速转动稳定下来，在此过

9、程中，盘由静止开始缓慢加速转动，直至以的周期匀速转动稳定下来，在此过程中，下列说法正确为（）下列说法正确为（）A A圆盘静止和转动时，小球都是做受迫振动圆盘静止和转动时，小球都是做受迫振动B B最终稳定时小球的振动频率为最终稳定时小球的振动频率为C C小球的振幅先逐渐增大后又逐渐减小小球的振幅先逐渐增大后又逐渐减小D D圆盘缓慢加速转动时，以圆盘缓慢加速转动时，以T T型支架为参考系，小圆柱的运动可视为简谐运动型支架为参考系，小圆柱的运动可视为简谐运动受迫振动相关真题回顾受迫振动相关真题回顾如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz4Hz，现匀速转动把手，给

10、弹簧振子，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1Hz1Hz，则把手转动，则把手转动的频率为（的频率为（）A A1Hz1HzB B3Hz3HzC C4Hz4HzD D5 Hz5 Hz受迫振动相关真题回顾受迫振动相关真题回顾5 5如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R R构成回构成回路导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静路导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆

11、开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（）采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是（）A A B BC C D D受迫振动相关模拟回顾受迫振动相关模拟回顾匀速运行的列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨匀速运行的列车经过钢轨接缝处时，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。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。如图所示，为某同学设计的如图所示，为某同学设计的“减震

12、器减震器”原理示意图，他用弹簧连接一金属球组原理示意图，他用弹簧连接一金属球组成成“弹簧振子弹簧振子”悬挂在车厢内，金属球下方固定一块强磁铁（不考虑磁铁对金悬挂在车厢内，金属球下方固定一块强磁铁（不考虑磁铁对金属球振动周期的影响）。当列车上下剧烈振动时，该属球振动周期的影响）。当列车上下剧烈振动时，该“减震器减震器”会使列车振幅会使列车振幅减小。下列说法正确的是（）减小。下列说法正确的是（）A A“弹簧振子弹簧振子”的金属球振动幅度与车速无关的金属球振动幅度与车速无关B B“弹簧振子弹簧振子”的振动频率与列车的振动频率相同的振动频率与列车的振动频率相同C C“弹簧振子弹簧振子”固有频率越大，对

13、列车的减振效果越好固有频率越大，对列车的减振效果越好D D若将金属球换成大小和质量均相同的绝缘球，能起到相同的减振效果若将金属球换成大小和质量均相同的绝缘球，能起到相同的减振效果受迫振动相关真题回顾受迫振动相关真题回顾20212021年年5 5月月1818日，实高日，实高292292米的深圳华强北赛格大厦出现米的深圳华强北赛格大厦出现不明显原因晃动，其中一种观点认为当时大厦附近有机不明显原因晃动，其中一种观点认为当时大厦附近有机械在地下施工作业，机械振动频率与大厦固有频率比较械在地下施工作业，机械振动频率与大厦固有频率比较接近，是造成大厦出现较大幅度晃动的主要原因。下列接近，是造成大厦出现较大

14、幅度晃动的主要原因。下列说法正确的是说法正确的是A A根据题意，施工机械振动频率与大厦固有频率比较接根据题意，施工机械振动频率与大厦固有频率比较接近时，该大厦发生了简谐振动近时，该大厦发生了简谐振动B B根据题意，施工机械振动频率与大厦固有频率差距越根据题意，施工机械振动频率与大厦固有频率差距越大，该大厦振幅越小大，该大厦振幅越小C C安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率，从而杜绝共振现象大厦的固有频率，从而杜绝共振现象D D根据题意，则通过增、减建筑物的一定层高，一定无根据题意，则通过增、减建筑物的一定层高，一定无法显著减

15、轻大厦晃动情况法显著减轻大厦晃动情况受迫振动相关真题回顾受迫振动相关真题回顾如图，长为如图，长为l l的细绳下方悬挂一小球的细绳下方悬挂一小球a a。绳的另一端固定在天花板上。绳的另一端固定在天花板上O O点处，在点处，在O O点正下方的点正下方的OO处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为小角度（约为22）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a a摆至最低位摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x x，向，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的xtxt关系的是关系的是A A B B C C D D.