火車在鐵軌上行駛時(shí)，由于在鐵軌接頭處車輪受到撞擊而上下振動(dòng).如防震彈簧每受104 N的力將被壓縮20 mm，而每根彈簧的實(shí)際負(fù)荷為5 000 kg.問車速多大時(shí)，列車振動(dòng)得最強(qiáng)烈？（設(shè)鐵軌長(zhǎng)為12.5 m，g="10" m/s2,彈簧的固有周期T固=2π）
根據(jù)題意知，防震彈簧的勁度系數(shù)為k= N/m=5×105 N/m
由于每根彈簧的實(shí)際負(fù)荷為m="5" 000 kg，所以彈簧的固有周期為
T固=2π=2πs="0.2π" s
當(dāng)振動(dòng)最強(qiáng)烈時(shí)有T驅(qū)= s="0.2π" s
可得火車的速度為v= m/s≈19.9 m/s.
由題意可知彈簧振子在做受迫振動(dòng)，要使振動(dòng)最強(qiáng)烈，必然是彈簧振子發(fā)生共振，此時(shí)必須滿足：T驅(qū)=T固.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)彈簧振子做受迫運(yùn)動(dòng)，它的振幅A與驅(qū)動(dòng)力頻率之間的關(guān)系如圖所示．由圖可知（     ）
A．頻率為時(shí)，振子處于共振狀態(tài)
B．驅(qū)動(dòng)力頻率為時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅比共振小，但振子振動(dòng)的頻率仍為
C．振子如果做自由振動(dòng)，它的頻率是
D．振子可以做頻率為的等幅振動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示是物體做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，其縱坐標(biāo)表示物體的：(    )
A．在不同時(shí)刻的位移
B．在不同時(shí)刻的振幅
C．在不同頻率的驅(qū)動(dòng)力作用下的振幅
D．在相同頻率的驅(qū)動(dòng)力作用下不同物體的振幅

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某橋梁的固有頻率為6.0 Hz，在大量軍隊(duì)齊步過橋，軍人每跨一步距離為0.75 m，當(dāng)行走速度為_______________，會(huì)對(duì)橋的安全威脅最大.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖9-6-9所示為一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，由圖可知，t1和t2時(shí)刻對(duì)稱，振子在t1和t2時(shí)刻比較，下列結(jié)論正確的是（   ）

圖9-6-9
A．相同的速度B．相同的位移C．相同的加速度D．相同的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一物體做阻尼振動(dòng)，下列說法正確的是(   )
A．振幅隨時(shí)間減小B．周期隨時(shí)間減小
C．機(jī)械能隨時(shí)間減小D．頻率隨時(shí)間減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

P、Q兩個(gè)彈簧振子，P的固有頻率為f，Q的固有周期是P的固有周期的四分之一倍，它們均在頻率為3f的驅(qū)動(dòng)作用下做受迫振動(dòng)，則下列情況正確的是(    )
A．振子P的振幅較大，振動(dòng)頻率為4fB．振子Q的振幅較大，振動(dòng)頻率為3f
C．振子P的振幅較大，振動(dòng)頻率為3fD．振子Q的振幅較大，振動(dòng)頻率為4f

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，a、b、c、d四個(gè)單擺，緊緊地系在同一條線上，四個(gè)擺中a、c擺長(zhǎng)相等，當(dāng)使a擺振動(dòng)以后，則b、c、d三個(gè)擺也振動(dòng)起來.下列說法中正確的是（   ）
A．b、c、d三擺振動(dòng)周期相同
B．b、c、d三擺中振動(dòng)周期最大的是b擺，最小的是d擺
C．b、c、d三擺中振幅最大的是b擺，最小的是d擺
D．b、c、d三擺中振幅最大的是c擺

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

鋪鐵軌時(shí)每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)動(dòng)的列車經(jīng)過軌端接縫處時(shí)，車輪都會(huì)受到一定的沖擊．由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)．普通鋼軌的長(zhǎng)度為12.5m，列車固有振動(dòng)的周期為0.5s，下列說法正確的是（　　）
A．列車危險(xiǎn)的速率是25m/s
B．列車運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)頻率和列車的固有頻率總是相等的
C．列車以50m/s的速率運(yùn)行時(shí)，列車的振動(dòng)頻率為4Hz
D．列車運(yùn)行速率越大，列車振動(dòng)的振幅就越大

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