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47讲机械振动——划重点之精细讲义系列一.简谐运动1.概念:质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线.2.简谐运动的表达式(1)动力学表达式:F=-kx,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.(2)运动学表达式:x=Asin(ωt+φ),其中A代表振幅,ω=2πf表示简谐运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ叫做初相.3.回复力(1)定义:使物体返回到平衡位置的力.(2)方向:时刻指向平衡位置.(3)来源:振动物体所受的沿振动方向的合力.4.描述简谐运动的物理量物理量定义意义振幅振动质点离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱周期振动物体完成一次全振动所需时间描述振动的快慢,两者互为倒数:T=频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位ωt+φ描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态二.简谐运动的图象1.物理意义:表示振子的位移随时间变化的规律,为正弦(或余弦)曲线.2.简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计时,把开始运动的方向规定为正方向,函数表达式为x=Asinωt,图象如图甲所示.(2)从正的最大位移处开始计时,函数表达式为x=Acos_ωt,图象如图乙所示.三.单摆1.定义:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的伸缩和质量小学、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都不计,球的直径比线短得多,这样的装置叫做单摆.2.视为简谐运动的条件:θ<5°.3.回复力:F=G2=Gsinθ=x4.周期公式:T=2π.5.单摆的等时性:单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g,与振幅和振子(小球)质量都没有关系.四.受迫振动及共振1.受迫振动(1)概念:物体在周期性驱动力作用下的振动.(2)振动特征:受迫振动的频率等于驱动力的频率,与系统的固有频率无关.2.共振(1)概念:当驱动力的频率等于固有频率时,受迫振动的振幅最大的现象.(2)共振的条件:驱动力的频率等于固有频率.(3)共振的特征:共振时振幅最大.(4)共振曲线(如图所示).f=f0时,A=Am.f与f0差别越大,物体做受迫振动的振幅越小.考点一简谐运动的特征1.动力学特征:F=-kx,“-”表示回力的方向位移方向相反,复与k是比例系,不一定是簧的度系.数弹劲数2.运动学特征:的加速度物体偏离平衡位置的位移成正比,而方向相简谐运动与反,加速,离平衡位置,为变运动远时x、F、a、Ep均增大,v、Ek均小,靠近平衡减位置相反.时则3.运动的周期性特征:相隔T或nT的刻振子于同一位置且振相两个时处动状态同.4.对称性特征: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(1)相隔或(n正整为数)的刻,振子位置于平衡位置,位移、速度、加两个时关对称速度大小相等,方向相反.(2)如所示,振子于平衡位置图经过关O的点对称两P、P′(OP=OP′),速度时的大小、能、能相等,相于平衡位置的位移大小相等.动势对(3)振子由P到O所用等于由时间O到P′所用,即时间tPO=tOP′.(4)振子往程中通同一段路程复过过(如OP段)所用相等,即时间tOP=tPO.5.能量特征:振的能量包括能动动Ek和能势Ep,程中,系能简谐运动过统动与能相互化,系的机械能守恒.势转统【典例1】做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是()A.位移B.速度C.加速度D.回复力解析:选B.做的物体,每次同一位置,位移相同,加速度相简谐运动当它经过时同,速度的大小相等,但方向不一定相同,所以可能不同的物理量是速度,选项B正确.【典例2】(多选)关于简谐运动的下列说法中,正确的是()A.位移减小时,加速度减小,速度增大B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同D.水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同,朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反解析:选AC.物体做的加速度简谐运动a=-,可得位移小,加速度小,速减时减度增大,A正确.位移方向跟加速度方向相反,但位移方向跟速度方向可能...
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