物理重点考点(物理考试技巧和方法)

导语：超全的物理考点汇总（十七）

十一 上 阻尼振动 受迫振动

学 习 目 标

知 识 脉 络

1．知道阻尼振动和阻尼振动能量的转化情况．

2．知道什么是受迫振动及产生条件，掌握物体做受迫振动的特点．(重点)

3．知道共振现象，掌握产生共振的条件，知道常见的共振的应用和危害．(重点)

知识点一| 固有振动、阻尼振动

【填空】

1．固有振动

如果振动系统不受外力的作用，此时的振动叫作固有振动，其振动频率称为固有频率．

2．阻尼振动

(1)阻力作用下的振动

当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼，系统克服阻尼的作用要做功，消耗机械能，因而振幅减小，最后停下来．

(2)阻尼振动

振幅逐渐减小的振动．振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼振动的图象如图所示，振幅越来越小，最后停止振动．

【判断】

1．固有频率由系统本身决定．(√)

2．阻尼振动的频率不断减小．(×)

3．阻尼振动的振幅不断减小．(√)

【思考】

1．阻尼振动的振幅在减小的过程中，频率是否随着减小？

【提示】阻尼振动的振动频率保持不变．

2．若物体所做的振动是等幅振动，此物体一定是无阻尼振动吗？

【提示】不一定．区分阻尼与无阻尼的条件是分析振子受不受阻力，而不是看振幅，若受阻力作用同时也有外力给系统做功补充能量，也能保证振动物体做等幅振动．

【题组冲关】

1．一单摆做阻尼振动，则在振动过程中( )

A．振幅越来越小，周期也越来越小

B．振幅越来越小，周期不变

C．通过某一位置时，机械能减小

D．机械能不守恒，周期不变

E．机械能守恒，频率不变

解析：单摆做阻尼振动时，振幅会减小，机械能减小，振动周期不变，故选项B、C、D对，A、E错．

答案：BCD

2．一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小．下列说法正确的是( )

A．机械能逐渐转化为其他形式的能

B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能

C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能

D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能

E．后一时刻的动能可能大于前一时刻的动能

解析：单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功，使机械能逐渐转化为内能，选项A和D对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，所以不能断言后一时刻的动能(或势能)一定小于前一时刻的动能(或势能)，故选项B、C不对．选项E对．

答案：ADE

3．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线．

则摆球A时刻的动能________B时刻的动能，摆球A时刻的势能________B时刻的势能．

解析：该题考查阻尼振动的图象以及能量的转化关系．在单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使机械能逐渐转化为内能；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化．由于A，B两时刻，单摆的位移相等，所以势能相等，但动能不相等．

答案：大于　等于

【名师点津】：阻尼振动的能量和周期

(1)阻尼振动的振幅不断减小，能量不断减少，但阻尼振动的频率不变，其频率为固有频率，由系统本身决定．

(2)自由振动是一种理想情况，也叫简谐运动．实际中的振动都会受到阻力的作用，当阻力较小时，可认为是简谐运动．

(3)阻尼振动中，机械能E等于动能Ek和势能Ep之和，即E＝Ek＋Ep，E减小，但动能和势能相互转化，当Ep相等，Ek不相等，而从振动图象上可以确定Ep的关系．

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