a-t图象;而v随x增大而减小,故v-t图象应为图乙.选项C、D正确,A、B、E错误.
受迫振动和共振学生用书P257
【知识提炼】
1.自由振动、受迫振动和共振的关系比较
自由振动
受迫振动
共振
受力情况
仅受回复力
受驱动力作用
受驱动力作用
振动周期或频率
振动能量
由系统本身性质决定,即固有周期T0或
固有频率f0振动物体的机械能不
由驱动力的周期或频率决定,即T=T驱或
f=f驱由产生驱动力的物体
T驱=T0或f驱=f0
振动物体获得的能量
变
提供
最大
常见例子
弹簧振子或单摆θ5°
机械工作时底座发生共振筛、声音的共鸣
的振动
等
2对共振的理解
1共振曲线:如图所示,横坐标为驱动力频率f,纵坐标为振幅A它直观地反映了驱动力频率对某振动
系统受迫振动振幅的影响,由图可知,f与f0越接近,振幅A越大;当f=f0时,振幅A最大.
2受迫振动中系统能量的转化:受迫振动系统机械能不守恒,系统与外界时刻进行能量交换.【跟进题组】
1.如图所示,A球振动后,通过水平细绳迫使B、C振动,振动达到稳定时,下列说法中正确的是
fA.只有A、C振动周期相等B.C的振幅比B的振幅小C.C的振幅比B的振幅大D.A、B、C的振动周期相等E.B的振幅最小解析:选CDEA振动后,水平细绳上驱动力的周期TA=2πlgA,迫使B、C做受迫振动,受迫振动的频率等于施加的驱动力的频率,所以TA=TB=TC,而TC固=2πlgC=TA,TB固=2πlgB>TA,故C共振,B不共振,C的振幅比B的振幅大,所以C、D、E正确.2.如图所示为一单摆的共振曲线,则该单摆的摆长约为多少?共振时摆球的最大速度大小是多少?g取10ms2
解析:由题意知,当单摆共振时频率f=05Hz,即:f固=f=05Hz,由T=1f=2πgl得:l=4πg2f2=4×311402×052m≈1m根据单摆运动过程中机械能守恒可得:12mv2m=mgl1-cosθm.其中:
1-cosθm=2si
θ2m2=2Al22θm很小
最大速度vm=Agl≈025ms答案:1m025ms
实验:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度学生用书P258【知识提炼】
1.实验原理:由单摆的周期公式T=2πgl,可得出g=4Tπ22l,测出单摆的摆长l和振动周期T,就可求出当地的重力加速度g
2.实验器材:单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表.3.实验步骤
f1做单摆:取约1m长的细丝线穿过带中心孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,让摆球自然下垂,如图所示.
2测摆长:用毫米刻度尺量出摆线长L精确到毫米,用游标卡尺测出摆r