第5课时 外力作用下的振动
[对点训练]
知识点一· 阻尼振动和受迫振动
1．(多选)下列说法中正确的是( )
A．实际的自由振动必然是阻尼振动
B．在外力作用下的振动是受迫振动
C．阻尼振动的振幅越来越小
D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关
答案 ACD
解析 实际的自由振动一定受到阻力而使得振动能量越来越小，所以是阻尼振动，表现为振幅越来越小。受迫振动必定是在周期性外力作用下的振动，稳定后的频率必定等于驱动力频率，与自身的物理条件无关，故A、C、D正确。
2．(多选)一个单摆在做实际的阻尼振动时( )
A．周期越来越小 B．位移越来越小
C．振幅越来越小 D．机械能越来越小
答案 CD
解析 在阻尼振动中，机械能不断减小，振幅也不断减小，而周期与振动有无阻尼无关，因而不会变化，而位移本身时刻在变化，并不是越来越小，故C、D正确。
3．下列各种振动，不属于受迫振动的是( )
A．敲击后的锣面的振动
B．缝纫机针的振动
C．人挑担子时，担子上下振动
D．蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动
答案 A
解析 根据受迫振动的定义可判断A不属于受迫振动。
4．两个弹簧振子，甲的固有频率是100 Hz，乙的固有频率是400 Hz，若它们均在频率是300 Hz的驱动力作用下做受迫振动，则振动稳定后( )
A．甲的振幅较大，振动频率是100 Hz
B．乙的振幅较大，振动频率是300 Hz
C．甲的振幅较大，振动频率是300 Hz
D．乙的振幅较大，振动频率是400 Hz
答案 B
解析 振动稳定后，受迫振动的频率等于驱动力频率，A、D错误；由于乙的固有频率更接近驱动力频率，所以乙的振幅较大，B正确，C错误。
知识点二·共振现象
5．(多选)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
答案 BD
解析 受迫振动的振动频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，所以D正确，C错误；根据共振曲线可知，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，物体的振幅变大，所以B正确，A错误。
6．在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这个声音的频率为500 Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是( )
A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大
B．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D．操作人员一定是将声波发生器发生的声波频率调到500 Hz
答案 D
解析 通过调整发生器发出的声波就能使酒杯碎掉，是利用共振的原理，因此操作人员一定是将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，从而使酒杯发生共振，此时振幅最大，故D正确。
7．如图所示，在一根张紧的绳上挂几个单摆，其中C、E两个摆的摆长相等，先使C摆振动，其余几个摆在C摆的带动下也发生了振动，则( )
A．只有E摆的振动周期与C摆相同
B．B摆的频率比A、D、E摆的频率小
C．E摆的振幅比A、B、D摆的振幅大
D．B摆的振幅比A、D、E摆的振幅大
答案 C
解析 各摆均做受迫振动，故各摆的频率都相等，故A、B错误；因为E摆的摆长与C摆相同，故E、C两摆的固有周期相同，故E摆发生共振振动最强，振幅最大，所以C正确，D错误。
