小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第5机械振和机械波讲动目要求标1.熟掌握各物理量的特点和律、机械波的播律和特点。练简谐运动规传规2.能根据振和波像动动图分析点的振和波特点。质动动考点一机械振动1.的律简谐运动规规律x=Asin(ωt+φ)图像反映同一质点在各个时刻的位移受力特征回复力F=-kx,F(或a)的大小与x的大小成正比,方向相反运动特征靠近平衡位置时,a、F、x都减小,v增大;远离平衡位置时,a、F、x都增大,v减小能量特征振幅越大,能量越大。在运动过程中,动能和势能相互转化,系统的机械能守恒周期性特征质点的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化,变化周期就是简谐运动的周期T;动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为T2对称性特征关于平衡位置O对称的两点,加速度的大小、速度的大小、相对平衡位置的位移大小相等;动能、势能相等2.簧振子弹(1)弹簧振子的周期与振幅、与水平方向的夹角无关,仅与弹簧的劲度系数k和振子的质量m有关。(2)公式:T=2π❑√mk。3.单摆小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com周期T=2π❑√lgg0的理解重力加速度或等效重力加速度超重时g0=g+a失重时g0=g-a完全失重时g0=0受力特征回复力:F=mgsinθ=-mglx=-kx最高点:Fn=mv2l=0,FT=mgcosθ最低点:Fn=mvmax2l最大,FT=mg+mvmax2l例1(多选)(2024·江西潭市一模鹰)如图所示为水平面内振动的弹簧振子,O是平衡位置,A是最大位移处,不计小球与轴的摩擦,振幅为A,振动周期为T,则下列说法正确的是()A.若B是OA的中点,则从O到B的时间等于从B到A的时间的一半B.从小球运动到O点开始计时,t=3T8时小球距O点的距离为❑√22AC.从O到A的过程中加速度不断减小D.从O到A的过程中速度与位移的方向相同答案ABD解析若B是OA的中点,得从O到B的方程为A2=Asinωt=Asin2πTt,得2πTt=π6,解得t=T12,B到A的时间为t'=T4-T12=T6,明显t=t'2,则从O到B的是时间从B到A的一半,故时间A正确;把t=3T8代入方程小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comx=Asinωt=Asin2πTt,解得x=❑√22A,故B正确;O到A的程中,回力增大,加速度增大,故过复则C错误;从O到A的程中,速度和位移方向均向右,故速度和位移的方向相同,故过D正确。例2(2024·北京卷·9)图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是()A.t=0时,弹簧弹力为0B.t=0.2s时,手机位于平衡位置上方C.从t=0至t=0.2s,手机的动能增大D.a随t变化的关系式为a=4sin(2.5πt)m/s2答案D解析由乙知,题图t=0,手机加速度时为0,由牛第二定律得簧力大小顿弹弹为F=mg,A;由错误题图乙知,t=0.2s,手机的加速度正,手机位于平衡位置下方,时为则B;由乙知,错误题图从t=0至t=0.2s,手机的加速度增大,手机平衡位置向最大位移,速度小,能小,从处运动减动减C;由乙知错误题图T=0.8s,则ω=2πT=2.5πrad/s,则a随t化的系式变关为a=4sin(2.5πt)m/s2,D正确。例3(2024·甘卷肃·5)如图为某单摆的振动图像,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A.摆长为1.6m,起始时刻速度最大B.摆长为2.5m,起始时刻速度为零C.摆长为1.6m,A、C点的速度相同D.摆长为2.5m,A、B点的速度相同答案C解析由的振像可知振周期单摆动图动为T=0.8πs,由的周期公式单摆T=2π❑√lg得摆长为小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.coml=gT24π2=1.6m,B、D;错误起始刻位于正向最大位移,速度零,且时处为A、C点的速度相同,A,错误C正确。式变(2024·浙江6月考选·9)如图所示,不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球,两端A、B悬挂在倾角为30°的固定斜杆上,间距为1.5m。小球平衡时,A端细线与杆垂直;当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时,等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆,重力加速度g=10m/s2,则()A.摆角变小时,周期变大B.小球摆动周期约为2sC.小...