试题-天津-2015_天津市第一中学2015届高考物理 机械振动复习资料（pdf）.pdf

高三物理第一学期新课预习第十五周2014-2015学年第一学期第十五周[课程内容]机械振动复习天津市立思辰网络教育有限公司版权所有1/8www.myschoolnet.cn高三物理第一学期新课预习第十五周本阶段知识要点：1．弹簧振子，简谐振动，简谐运动的振幅、周期和频率，简谐运动的振动图像.2．单摆，在小振幅条件下单摆作简谐运动，周期公式.3．振动中能量转化，简谐运动中机械能守恒.4．受迫振动，受迫振动的振动频率，共振及其常见的应用.（一）描述振动的物理量：1．机械振动：物体（或物体的一部分）在某一位置（平衡位置）两侧所做的往复运动.平衡位置：回复力为零的位置，但合外力不一定是零.2．振动条件；质点离开平衡位置时，就受到指向平衡位置的回复力和阻尼足够小.3．回复力：使物体回到平衡位置的力，它是按力的作用效果命名的.关于回复力：回复力可能是由一个力，或一个力的分力，或几个力的合力提供.4．振动位移：从平衡位置指向某时刻质点所在位置的有向线段.是矢量.5．振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离.6．周期：振动物体完成一次全振动所需时间.7．频率：单位时间内完成全振动的次数.8．受迫振动：物体在周期性策动力作用下的振动.物体作受迫振动的频率等于策动力的频率，跟物体的固有频率无关.9．共振：当策动力频率等于物体的固有频率时发生共振，共振时振幅最大.10．阻尼振动和无阻尼振动：振幅越来越小的振动叫做阻尼振动.振幅保持不变的振动是等幅振动，也叫无阻尼振动.（二）简谐振动：简谐振动：物体在跟振动位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动.1．受力特征：F回＝－KX.Ka＝－X2．运动特征：加速度m，方向与振动位移方向相反，总是指向平衡位置.简谐振动是一种变加速运动.在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移上，速度为零，加速度最大.简谐振动的几点说明：①上两式中的“—”号表示回复力方向与振动位移方向相反.②“K”是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数.③简谐振动是最简单最基本机械振动.天津市立思辰网络教育有限公司版权所有3/8www.myschoolnet.cn高三物理第一学期新课预习第十五周④判断一个机械振动是否为简谐振动步骤：A．定平衡位置B．确认什么力提供回复力C．将振动物体拉离平衡位置x，计算是否满足F回=—Kx3．振动能量：振动能量与振幅有关，随振幅的增大而增大.振动系统中动能和势能相互转化，总机械能守恒.总之，简谐振动的位移，回复力，加速度，速度都随时间做周期性变化，变化周期为T，T振子的动能、势能也做周期性变化，周期为2m2π4．简谐振动的周期：T＝K.其中：m是振动物体的质量.K是回复力F回与振动位移X的比例系数.注意周期T与振幅无关.（三）单摆：1．单摆：在一条不可伸长的忽略质量的细线下端拴一可视为质点的小球，上端固定，构成的装置叫单摆.2．单摆振动的回复力：由重力沿切线方向的分力提供.3．单摆振动可看作简谐振动的条件：摆角α<5°.L2πg4．周期：T＝.其中摆长L指悬点到小球的重心之间的距离.g是当地的重力加速度，T只与L、g有关，与单摆小球的质量m和振幅A无关.4π2L＝g24．单摆的应用：（1）计时器（2）测重力加速度，T.（四）简谐振动的图象：1．物理意义：表示振动物体的位移随时间变化的规律.注意振动图象不是质点的运动轨迹.2．注意：只有简谐振动的图象才是正、余弦数的图象.利用振动图象可以看出：a.振动物体的振幅A、周期T，任一时刻振动物体相对平衡位置的位移.b.判定回复力、加速度方向.（总指向时间轴）c.判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.例1．一平台沿竖直方向做简谐振动，一物体置于振动平台上随台一起运动，当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大？（）天津市立思辰网络教育有限公司版权所有4/8www.myschoolnet.cn高三物理第一学期新课预习第十五周A．当振动平台运动到最高点时B．当振动平台向下运动过振动中心点时C．当振动平台运动到最低点时D．当振动平台向上运动过振动中心点时分析：物体随平台一起振动，重力和支持力的合力提供振动的回复力.物体在最高点a，最低点b时所受回复力大小相等，且为最大值.根据牛顿第二定律，有最高点a：mg–Na=ma最低点b：Nb–mg=ma平衡位置0：N0–mg=0∴Nb>N0>Na即振动平台到最低点时，平台对物体的支持力最大，物体对平台的压力也最大.正确答案为C.例2．如果下表中给出的是做简谐振动的物体的位移x或速度v与时间的对应关系，T是振动周期，则下列选项中正确的是（）（全国高考题）A．若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB．若丁表示位移x，则甲表示相应的速度vC．若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD．若乙表示位移x，则丙