高三物理机械振动复习
高三复习机械振动知识点
高三复习机械振动知识点机械振动是指物体在某一参考点周围以某一频率往复运动的现象。
在高三物理学习中，机械振动是一个重要的知识点。
本文将从简谐振动、振动的特性、振动的能量等方面进行讨论。
一、简谐振动简谐振动是指受到一个恢复力作用，在无阻尼、无扰动的情况下，物体沿着某一直线或者某一平面做往复运动的现象。
简谐振动有如下几个特点：1. 物体做简谐振动时，其运动是周期性的，即在一定的时间内完成一次完整的振动循环。
2. 物体做简谐振动的力是恢复力，且恢复力与物体的偏离位置成正比，方向相反。
3. 物体做简谐振动的周期与振幅无关，只与质量和弹性系数有关，可以通过以下公式计算：T=2π√(m/k)其中，T为周期，m为物体的质量，k为弹簧的弹性系数。
二、振动的特性1. 振幅（A）：振幅是指物体在振动过程中，离开平衡位置的最大位移距离。
振幅越大，物体的振动幅度越大。
2. 频率（f）：频率是指单位时间内振动循环的次数，用赫兹（Hz）表示。
频率可以通过以下公式计算：f=1/T其中，T为周期。
3. 角频率（ω）：角频率是指单位时间内振动角度的变化速率，用弧度/秒（rad/s）表示。
角频率与频率的关系如下：ω=2πf4. 相位（φ）：相位是指物体振动过程中离开平衡位置的位移相对于某一参考点的位置关系。
相位差可以通过以下公式计算：φ=ωt其中，φ为相位差，ω为角频率，t为时间。
三、振动的能量振动系统具有动能和势能，它们之间的转化是振动的能量变化过程。
振动系统的能量可以分为以下几个部分：1. 动能（K）：动能是指物体在振动过程中具有的运动能量，可以通过以下公式计算：K=1/2mv^2其中，m为物体的质量，v为物体的速度。
2. 势能（U）：势能是指物体在振动过程中具有的储存能量，可以通过以下公式计算：U=1/2kx^2其中，k为弹簧的弹性系数，x为物体的位移。
3. 总能量（E）：振动系统的总能量是指动能和势能之和，即E=K+U。
在简谐振动中，总能量保持不变。
2020年高考复习：机械振动点点清专题7 受迫振动 共振
机械振动点点清专题7、受迫振动及共振1.受迫振动（1）受迫振动：系统在驱动力作用下的振动.（2）振动特征：做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关.2.共振（1）共振现象：做受迫振动的物体，它的驱动力的频率与固有频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象（2）.共振曲线：如图2所示，横坐标为驱动力频率f，纵坐标为振幅A，它直观地反映了驱动力频率对某固有频率为f0的振动系统受迫振动振幅的影响，由图可知，f与f0越接近，振幅A越大；当f＝f0时，振幅A最大.3．理解自由振动、阻尼震荡、受迫振动和共振的物理特征异同点4.理解共振曲线及共振现象中的能量转化特点(1)共振曲线：它直观地反映了受迫振动的振幅A随驱动力频率f的变化规律，f与f0越接近，振幅A越大；当f＝f0时，振幅A最大．(2)能量的转化：除了系统内部动能和势能的转化，还有驱动力对系统做正功，补偿系统因克服阻力而损失的机械能．【典例1】[多选](2018·沈阳检测)某简谐振子，自由振动时的振动图像如图甲中实线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中虚线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的()A．a点B．b点C．c点D．一定不是c点解析：选AD简谐振子自由振动时，设周期为T1；而在某驱动力作用下做受迫振动时，设周期为T2；显然T1＜T2；根据f＝1T，有f1＞f2；题图乙中c点处代表发生共振，驱动力频率等于固有频率f1；做受迫振动时，驱动力频率f2＜f1，故此受迫振动对应的状态可能是图乙中的a点，且一定不是c点，故A、D正确。
【典例2】下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()A.f固＝60 HzB.60 Hz＜f固＜70 HzC.50 Hz＜f固≤60 HzD.以上三个都不对答案 C解析从如图所示的共振曲线可判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大.并可以从中看出f驱越接近f固，振幅的变化越慢.比较各组数据知f驱在50～60 Hz范围内时，振幅变化最小，因此50 Hz＜f固≤60 Hz，即C正确..【典例3】(多选)(2018广西南宁模拟)正在运转的机器,当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器的振动不强烈,切断电源,飞轮的转速逐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动,此后飞轮转速继续变慢,机器的振动也随之减弱,在机器停下来之后若重新启动机器,使飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0,在这一过程中()A.机器不一定还会发生强烈的振动B.机器一定还会发生强烈的振动C.若机器发生强烈振动,强烈振动可能发生在飞轮角速度为ω0时D.若机器发生强烈振动,强烈振动时飞轮的角速度肯定不为ω0答案BD从以角速度ω0转动逐渐慢下来,在某一小段时间内机器发生了强烈的振动,说明此过程机器的固有频率与驱动频率相等达到了共振,当飞轮转动的角速度从0较缓慢地增大到ω0,在这一过程中,一定会出现机器的固有频率与驱动频率相等即达到共振的现象,机器一定还会发生强烈的振动,故A错误,B正确;由已知“当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器振动不强烈”可知,机器若发生强烈振动,强烈振动时飞轮的角速度肯定不为ω0,故C错误,D正确。
2021届高三物理一轮复习：机械振动(答案)
2021届高三物理一轮复习机械振动班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1．一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图所示。
下列关于图(1)～(4)的判断正确的是(选项中v、F、a分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)()A．图(1)可作为该物体的v－t图象B．图(2)可作为该物体的F－t图象C．图(3)可作为该物体的F－t图象D．图(4)可作为该物体的a－t图象【答案】C【解析】因为F＝－kx，a＝－kxm，故图(3)可作为F－t、a－t图象；而v随x增大而减小，故v－t图象应为图(2)。
2．某一质点作用力与位移的关系如图所示，由此可判断该质点的运动是( )A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．简谐运动【答案】D3．(2017·北京高考)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】 A【解析】t＝1 s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值，A正确。
t＝2 s时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零，B错误。
t＝3 s时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值，C 错误。
t ＝4 s 时，振子在平衡位置且向x 轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零，D 错误。
5． （多选）(2018·天津高考·T8)一振子沿x 轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。
t=0时振子的位移为-0.1 m ，t=1 s 时位移为0.1 m ，则（ ）A.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为23s B.若振幅为0.1 m ，振子的周期可能为45sC.若振幅为0.2 m ，振子的周期可能为4 sD.若振幅为0.2 m ，振子的周期可能为6 s 【答案】AD【解析】若振幅为0.1 m ，根据题意可知从t=0 s 到t=1 s 振子经历的周期为1()2n +T ，则1()2n +T=1s(n=0，1，2，3……)，解得T=221n +s(n=0，1，2，3……)，当n=1时T=23 s ，无论n 为何值，T 都不会等于45s ，A 正确，B 错误；如果振幅为0.2 m ，结合位移—时间关系图象，有1 s=2T +nT ①，或者1 s=56T+nT ②，或者1 s=6T+nT③，对于①式，只有当n=0时，T=2 s ，为整数；对于②式，T 不为整数；对于③式，只有当n=0时，T=6 s ，为整数，故C 错误，D 正确。
高三物理机械振动知识点
高三物理机械振动知识点在物理学中，机械振动是指物体在平衡位置附近做周期性的来回运动。
机械振动是物理学中重要的概念之一，了解机械振动的知识对于高三物理学习至关重要。
下面将介绍一些高三物理机械振动的知识点。
一、简谐振动简谐振动是指在一个恢复力作用下，物体做的振动。
振动的周期只与恢复力的作用有关，而与振幅无关。
简谐振动的特点是周期性、与外界无关以及振幅与周期无关。
简谐振动的物体可以是弹簧、摆锤等。
二、受迫振动受迫振动是指在外力作用下，物体做的振动。
外力的作用使得振动的周期与自由振动不再相同。
当外力与物体运动方向相同时，称为共振；当外力与物体运动方向相反时，称为反共振。
三、阻尼振动阻尼振动是指在存在阻力的情况下，物体做的振动。
阻尼力的作用会逐渐减小振幅，使得振动逐渐衰减。
阻尼振动的特点是振幅逐渐减小、周期不变以及振幅与阻尼力的大小有关。
四、共振共振是指外力与物体的振动频率相同时，物体的振幅达到最大值的现象。
共振的发生会导致物体的损坏，因此在实际应用中需要尽量避免共振的发生。
五、波动方程波动方程描述了机械振动的数学表达式。
一维机械振动的波动方程为\[ \frac{{\partial^2y}}{{\partial t^2}} = -\omega^2 y \]其中，\(y\)为位移函数，\(t\)为时间，\(\omega\)为振动的角频率。
六、谐振频率谐振频率是指物体做简谐振动时的频率。
谐振频率与弹簧的劲度系数和物体的质量有关。
谐振频率可以通过以下公式计算：\[ f = \frac{1}{{2\pi}} \sqrt{\frac{k}{m}} \]其中，\(f\)为谐振频率，\(k\)为弹簧的劲度系数，\(m\)为物体的质量。
七、机械能守恒在没有摩擦力和阻力的情况下，机械振动过程中机械能守恒。
也就是在振动过程中，动能和势能之间的转化不会导致能量损失。
八、振动波振动波是指机械振动在空间中的传播。
振动波可以是横波或纵波，横波是指振动方向垂直于波的传播方向，纵波是指振动方向与波的传播方向一致。
高考物理机械振动与机械波专题讲解
专题六机械振动与机械波一、大纲解读振动在介质中的传播形成波，本专题涉及的Ⅱ级要求有三个：弹簧振子、简谐运动、简谐运动的振幅、周期和频率、简谐运动的位移—时间图象；单摆，在小振幅条件下单摆做简谱运动，周期公式；振动在介质中的传播——波、横波和纵波、横波的图像、波长、频率和波速的关系。
它们是高考考查的重点，其中振动与波动的结合问题是高考出题的一个重要方向，单摆的问题经常结合实际的情景进行考查，有时也综合题出现，但往往比较简单，以考查周期公式为主。
涉及的I级要求有五个，其中共振，波的叠加、干涉、衍射等问题都曾在高考中出现，复习中不能忽视。
只要振动的能量转化、多普勒效应在高考中出现次数的相对较少是考查的冷门。
二、重点剖析1.机械振动这一部分概念较多，考点较多，对图象要求层次较高，因而高考试题对本部分内容考查的特点是试题容量较大，综合性较强，一道题往往要考查力学的多个概念或者多个规律。
因此，在复习本专题时，要注意概念的理解和记忆、要注意机械振动与牛顿定律、动量守恒定律、机械能守恒定律的综合应用。
要求掌握简谐运动的判断方法，知道简谐运动中各物理量的变化特点，知道简谐运动具有周期性，其运动周期由振动系统本身的性质决定，清楚简谐运动涉及到的物理量较多，且都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系，如果弄清了图6-1的关系，就很容易判断各物理量的变化情况。
2.理解和掌握机械波的特点：（1）在简谐波传播方向上，每一个质点都以它自己的平衡位置为中心做简谐运动；后一质点的振动总是落后于它前一质点的振动。
（2）波传播的只是运动形式（振动）和振动能量，介质并不随波的传播而迁移。
（3）同一列波上所有质点的振动都具有相同的周期和频率。
3．理解波长是两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总相等的质点间的距离。
也是波在一个周期内向前传播的距离，波的周期决定于振源的周期，一列波上所有质点振动的周期都相等。
4．掌握衍射、干涉是波的特有现象。
高三物理三轮专项训练：选择题【机械振动】强化训练题(word版含答案)
2022年高三物理专项训练：选择题【机械振动】强化训练题必刷一、单选题1．（2021·山东潍坊·）如图所示，底端固定在水平面上的轻弹簧竖直放置，物块A 、B 叠放在弹簧上，物块相互绝缘且质量均为1.0kg ，A 带正电且电荷量为0.2C ，B 不带电。
开始处于静止状态，此时弹簧压缩了10cm ，若突然施加竖直方向的匀强电场，此瞬间A 对B 的压力大小变为5N ，210m/s g ，则（ ）A ．电场强度大小为50N/C ，方向竖直向上B ．此后系统振动的振幅为10cmC ．施加电场后系统机械能的最大增加量为1.0JD ．一起振动的最大加速度为22.5m/s2．（2022·全国·）某鱼漂的示意图如图所示O 、M 、N 为鱼漂上的三个点。
当鱼漂静止时，水面恰好过点O 。
用手将鱼漂向下压，使点M 到达水面，松手后，鱼漂会上下运动，上升到最高处时，点N 到达水面。
不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（ ）A ．鱼漂的运动是简谐运动B ．点O 过水面时，鱼漂的加速度最大C．点M到达水面时，鱼漂具有向下的加速度D．鱼漂由上往下运动时，速度越来越大3．（2019·全国·）有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为（）A．0.5min B C D．2min 4．（2021·江苏·邳州宿羊山高级中学）弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3 s，第一次到达点M，再经过0.2 s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为（）A．0.6 s B．1.4 sC．1.6 s D．2 s5．（2021·江苏阜宁·）如图所示，把A、B两球由图示位置同时由静止释放（绳开始时拉直、不计空气阻力），则在两球向左下摆动时，下列说法不正确的是（）A．绳OA对A球不做功B．绳AB对B球做正功C．绳AB对A球做负功D．绳AB对B球不做功6．（2021·全国·）如图所示是一质点做简谐运动的图像，则该质点（）A ．在0～0.01s 内，速度与回复力方向相反B ．在0.01s ～0.02s 内，速度与加速度方向相同C ．在0.025s 时，速度方向为正D ．在0.04s 时，速度最大，回复力为零7．（2021·山东·新泰中学）质量为0.5kg 的小球静止在O 点，现用手竖直向上托起小球至A 点，使弹簧处于原长状态，如图甲所示。
高三物理机械振动和机械波知识点总结
3. 描述简谐运动的物理量（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。
（2）振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。
（3）周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。
4. 简谐运动的图像（1）意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。
（2）特点：简谐运动的图像是正弦（或余弦）曲线。
（3）应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，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。
二、弹簧振子定义：周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系。
如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中；是水平放置、倾斜放置还是竖直放置；振幅是大还是小，它的周期就都是T。
三、单摆1. 定义：摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点。
单摆是一种理想化模型。
2. 单摆的振动可看作简谐运动的条件是：最大摆角α<5°。
3. 单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。
4. 作简谐运动的单摆的周期公式为：T=2π（1）在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关。
（2）单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关.（3）摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L 应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度（一般情况下，等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值）。
四、受迫振动1. 受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
2. 受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。
3. 共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振。
狼—高三第一轮复习9——机械振动和机械波
机械振动和机械波知识网络：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成两部分，即：机械振动；机械波。
其中重点是简谐运动和波的传播的规律。
难点是对振动图象和波动图象的理解及应用。
机械振动教学目标：1．掌握简谐运动的动力学特征和描述简谐运动的物理量；掌握两种典型的简谐运动模型——弹簧振子和单摆。
掌握单摆的周期公式；了解受迫振动、共振及常见的应用2．理解简谐运动图象的物理意义并会利用简谐运动图象求振动的振幅、周期及任意时刻的位移。
3．会利用振动图象确定振动质点任意时刻的速度、加速度、位移及回复力的方向。
教学重点：简谐运动的特点和规律教学难点：谐运动的动力学特征、振动图象 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程：一、简谐运动的基本概念 1．定义周期：gL T π2=机械振动简谐运动物理量：振幅、周期、频率 运动规律简谐运动图象阻尼振动 无阻尼振动受力特点回复力：F= - kx弹簧振子：F= - kx单摆：x LmgF -=受迫振动共振在介质中的传播机械波形成和传播特点 类型横波 纵波 描述方法波的图象波的公式：vT =λ x=vt 特性声波，超声波及其应用波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应实例物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫简谐运动。
表达式为：F = -kx（1）简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。
也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。
（2）回复力是一种效果力。
是振动物体在沿振动方向上所受的合力。
（3）“平衡位置”不等于“平衡状态”。
平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。
（如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态）（4）F=-kx 是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。
凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件；反之，只要沿振动方向的合力满足该条件，那么该振动一定是简谐运动。
专题42 机械振动(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题42 机械振动特训目标特训内容 目标1简谐运动的基本规律（1T —4T ） 目标2简谐运动的图像（5T —8T ） 目标3单摆模型（9T —12T ） 目标4 受迫振动和共振（13T —16T ）【特训典例】一、简谐运动的基本规律1．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量是乙的质量的2倍，弹簧振子做简谐运动的周期2m T kπ=，式中m 为振子的质量，k 为弹簧的劲度系数。
当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中（ ）A ．甲的振幅大于乙的振幅B ．甲的振幅小于乙的振幅C ．乙的最大速度是甲的最大速度的2倍D ．甲的振动周期是乙的振动周期的2倍【答案】C【详解】AB ．细线断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，即两物块的振幅一定相同，故AB 错误；C ．细线断开的瞬间，两根弹簧的弹性势能相同，到达平衡位置时，甲、乙的动能最大且相同，由于甲的质量是乙的质量的2倍，根据2k 12E mv =可知，乙的最大速度一定是甲的最大速度的2倍，故C 正确；D ．根据2m T kπ=可知，甲的振动周期是乙的振动周期的2倍，故D 错误。
故选C 。
2．如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧下端悬挂一质量为M 的圆盘，圆盘处于静止状态。
现将质量为m 的粘性小球自离圆盘h 高处静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A ．圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动B ．圆盘做简谐运动的振幅为mg kC ．振动过程中圆盘的最大速度为2m gh M m+ D ．碰后向下运动过程中，小球和圆盘的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大【答案】D【详解】A ．以小球和圆盘组成的系统为研究对象，系统做简谐运动，平衡位置处合外力应为零，而碰后瞬间，系统合外力不为零，A 错误；B ．上述分析可知，开始的位置不是最大位移处，开始时0Mg kx =球粘在盘子上一起静止的位置满足2()m M g kx +=所以从开始碰撞到平衡位置距离为mg x k ∆=故振幅应大于mg k，B 错误；C ．小球自h 处静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，由动量守恒1()mv m M v =+由匀变速直线运动，速度位移关系22v gh =联立解得12m gh v M m =+两者碰撞瞬间由牛顿第二定律0()m M g kx ma +-=即碰后两者做加速度减小的加速运动，当=0a 时，速度最大，之后做减速运动到最低点，故振动过程中，圆盘的速度应大于2m gh M m+，C 错误； D ．设小球和圆盘所具有的的总能量为E ，则由能量守恒可知p k p E E E E =++重弹因为系统速度读先增大后减小，故小球的动能先增大后减小，所以小球和圆盘的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大。
高三物理基础知识归纳
高三物理基础知识归纳2020年高三物理基础知识归纳一机械振动原理振动的强弱用振动量来衡量，振动量可以是振动体的位移、速度或加速度。
振动量如果超过允许范围，机械设备将产生较大的动载荷和噪声，从而影响其工作性能和使用寿命，严重时会导致零、部件的早期失效。
在机械工程领域中，除固体振动外还有流体振动，以及固体和流体耦合的振动。
空气压缩机的喘振，就是一种流体振动。
机械振动种类1.最简单的机械振动是质点的简谐振动。
公式：x(t)=Asinωt(A为振幅，即偏离平衡位置的最大值，亦即振动位移的最大值;t为时间;ω为圆频率(正弦量频率的2π倍)。
它的振动速度为))dx/dt=ωAsin(ωt+π/2)它的振动加速度为d2x/dt2=ω2Asin(ωt+π)振动也可用向量来表示：x(t)=Asin(ωt+ψ)2.自由振动：去掉激励或约束之后，机械系统所出现的振动。
3.受迫振动：机械系统受外界持续激励所产生的振动。
4.自激振动：在非线性振动中，系统只受其本身产生的激励所维持的振动。
2020年高三物理基础知识归纳二1、机械波简介机械振动在介质中的传播称为机械波。
机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;机械波形成原因：机械振动产生机械波，机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不一定有机械波产生。
2、形成条件波源波源也称振源，指能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能发出波的物体或物体所在的初始位置。
波源即是机械波形成的必要条件，也是电磁波形成的必要条件。
波源可以认为是第一个开始振动的质点，波源开始振动后，介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于波的频率。
介质机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。
在不同介质中，波速是不同的。
3、机械波传播的本质在机械波传播的过程中，介质里本来相对静止的质点，随着机械波的传播而发生振动，这表明这些质点获得了能量，这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。
高三物理一轮复习知识点：机械振动
高三物理一轮复习知识点：机械振动物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。
以下是查字典物理网为大众整理的2019年高三物理一轮温习知识点：机械振动，希望大众认真温习。
一、简谐运动基础目标1、回复力、均衡位置、机械振动2、知道什么是简谐运动及物体做简谐运动的条件。
3、理解简谐运动在一次全振动历程中位移、回复力、加快度、速度的变化环境。
4、理解简谐运动的对称性及运动历程中能量的变化。
拔高目标1、简谐运动的证明(竖直偏向弹簧振子，水面上木块)。
2、简谐运动与力学的综合题型。
3、简谐运动周期公式。
【重难点】重点：简谐运动的特性及相关物理量的变化纪律。
难点：偏离均衡位置位移的概念及一次全振动中各量的变化。
一.新课引入知识目标：引入新的运动--机械振动火线已学过的运动：按运动轨迹分：直线运动按速度特点分：匀变速曲线运动非匀变速自然界中还有一种更常见的运动：机械振动二.机械振动在自然界中，通常查看到一些物体来回往复的运动，如吊灯的来回摆动，树枝在微风中的摆动，下面我们就来研究一下这些运动具有什么特点。
这些运动都有一个明显的中心位置，物体或物体的一部分都在这此中心位置两侧往复运动。
这样的运动称为机械振动。
当物体不再往复运动时，都停在这个位置，我们把这一位置称为均衡位置。
(标出均衡位置)均衡位置是指运动历程中一个明显的分界点，一般是振动中止时稳定的位置，并不是所有往复运动的中点都是均衡位置。
存在均衡位置是机械运动的必要条件，有很多运动，纵然也是往复运动，但并不存在明显的均衡位置，所以并非机械振动。
如：拍皮球、人来回走动注意：在运动历程中，均衡位置受力并非一定均衡!如：小球的摆动总结：机械振动的充要条件：1、有均衡位置 2、在均衡位置两侧往复运动。
自然界中还有哪些机械振动?钟摆、心脏、活塞、昆虫翅膀的振动、浮标上下浮动、钢尺的振动三.回复力1)回复力机械振动的物体，为何总是在均衡位置两侧往复运动?结论：受到一个总是指向均衡位置的力查看：振子在均衡位置右侧时，有一个向左的力，在均衡位置左侧时，有一个向右的力，这个力总是促使物体回到均衡位置。
新高考物理考试易错题易错点33机械振动机械波附答案
易错点33 机械振动机械波易错总结一、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的位置(2)疏部：质点分布最疏的位置二、机械波1.介质(1)定义：波借以传播的物质.(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动.2.机械波机械振动在介质中传播，形成了机械波.3.机械波的特点(1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只是振动这种运动形式.(2)波是传递能量的一种方式.(3)波可以传递信息.三、振动图象和波的图象的比较1.振动图象和波的图象的比较振动图象波的图象图象坐标横坐标时间各质点的平衡位置纵坐标某一质点在不同时刻的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点沿波传播方向上的各质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移(2)判断波的图象中质点的振动方向可根据带动法、上下坡法、微平移法；判断振动图象中质点的振动方向根据质点下一时刻的位置.四、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动，是单个质点的“个体行为”；波动是振动在介质中的传播，是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力，可以由作用在物体上的各种性质的力提供；而引起波动的力，则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动；而波动是匀速直线运动，传播距离与时间成正比.2.联系(1)振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.【易错跟踪训练】易错类型：对物理概念理解不透彻1．（2020·天津市蓟州区第一中学高三月考）抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。
高三物理复习教案第六讲 机械振动和机械波
城东蜊市阳光实验学校高三物理复习教案第六讲机械振动和机械波祁东县育贤中学撰稿：陈志华校稿：肖仲春一、【考点梳理】1.简谐运动的三个特征简谐运动物体的受力特征：F=kxm；简谐运动的能量特征：机械能转化及守恒；简谐运动的运动特征：变加速运动。
2.单摆的振动规律单摆的摆角越小，其运动越接近简谐运动。
单摆回复力是重力沿切线方向的分力，而不是重力和绳子张力的合力。
3.阻尼振动与无阻尼振动阻尼振动和无阻尼振动的区别只在于外表现象，即振幅是否衰减。
但无阻尼振动不能单一理解成无阻力自由振动，例如：当筹划力补充能量与抑制阻力消耗能量相等时，此时的受迫振动尽管有阻力作用，但由于能量不变，振幅不变，所以仍为无阻尼振动。
4.几个辩析①机械振动能量只取决于振幅，与周期和频率无关；②机械波的传播速度只与介质有关，与周期和频率无关；波由一介质进入另一介质，只改变波速和波长，不改频率；③波干预中振动加强的点比振动减弱的点振幅大，但每一时刻的位移并不一定大，即振动加强的点也有即时位移为零的时候；波的干预图像中除加强和减弱点外，还有振动介于二者之间的质点。
同时波的干预是有前提条件的。
5.波动问题的周期性和多解性波动过程具有时间是是和空间的周期性。
第一：介质在传播振动的过程中，介质中每一个质点相对于平衡位置的位移随时间是是作周期性变化，这表达了时间是是的周期性。
第二：介质中沿波传播方向上各个质点的空间分布具有空间周期性。
如相距波长整数倍的两个质点振动状态一样，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均一样；相距半波长奇数倍的两个质点振动状态相反，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相反。
双向性与重复性是波的两个根本特征。
波的这两个特征决定了波问题通常具有多解性。
为了准确地表达波的多解性，通常选写出含有“n〞或者者“k〞的通式，再结合某些限制条件，得出所需要的特解，这样可有效地防止漏解。
二、【热身训练】1．如下列图，两单摆摆长一样，平衡时两摆球刚好接触。
高三物理机械振动及相关概念
【解析】①在细线烧断时，小球受水平向左的弹力F与 水平向右的摩擦力f作用，开始时F必大于f．m相对小 车右移过程中，弹簧弹力减小，而小车所受摩擦力却 不变，故小车做加速度减小的加速运动．当F=f时车速 达到最大值，此时m必在O点左侧。设此时物体在O点 左侧x处，则kx=μmg。所以，当x＝μmg／k时，小车 达最大速度．
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二、简谐运动
1、定义：物体在跟位移大小成正比而方向相 反的回复力作用下的振动叫简谐和振动；
2、简谐运动的特征
受力特征：F= -kx 运动特征：a= -kx/m
3、运动规律 简谐运动是一种周期性的 变加速运动，一切运动量（速度、位移、 加速度、动量等）及回复力的大小、方向 都随时间作正弦（或余弦）式周期性的变
②小车向左运动达最大速度的时刻，物体向右运动也 达最大速度，这时物体还会继续向右运动，但它的运 动速度将减小，即小车和物体都在做振动．由于摩擦 力的存在，小车和物体的振动幅度必定不断减小，设 两物体最终有一共同速度v，因两物体组成的系统动 量守恒，且初始状态的总动量为零，故v=0，即m与 M的最终运动状态是静止的
【例7】在光滑的水平面上停放着一辆质量为 M的小车，质量为m的物体与劲度系数为k的 一轻弹簧固定相连．弹簧另一端与小车左端 固定连接，将弹簧压缩x0后用细绳将m 栓住， m静止在小车上A点，，m与M 间的动摩擦 因数为μ，O 点为弹簧原长位置，将细绳烧 断后，①当m位于O点左侧还是右侧且跟O 点多远时，小车的速度最大？并简要说明理 由．②判断m与 M 的最终运动状态是 静止、匀速运动还是 相对往复的运动？
D物在运动过程中，能上升到的最大高度是离其平 衡位移为A的高度，由于D振动过程中的平衡位置在弹 簧自由长度以下mg／k处，刚好弹簧的自由长度处就 是物D运动的最高点，说明了当D运动到最高点时，D 对弹簧无作用力，故木箱对地的压力为木箱的重力Mg 法均是先找出其平衡位置，然后找出当振子速度为零 时的位置，这两个位置间的距离就是振幅．本题侧重 在弹簧振子运动的对称性．解答本题还可以通过求D 物运动过程中的最大加速度，它在最高点具有向下的 最大加速度，说明了这个系统有部分失重，从而确定 木箱对地面的压力
高考物理复习高三一轮复习：课时跟踪检测41机械振动
高考物理复习课时跟踪检测(四十一) 机 械 振 动高考常考题型：选择题＋计算题1f 固，则( )A ．f 固＝60 HzB ．60 Hz ＜f 固＜70 HzC ．50 Hz ＜f 固＜60 HzD ．以上三个都不对2．一个在y 方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图1所示。
下列关于图2(1)～(4)的判断正确的是(选项中v 、F 、a 分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)( )图1图2A ．图(1)可作为该物体的v －t 图象B ．图(2)可作为该物体的F －t 图象C ．图(3)可作为该物体的F －t 图象D ．图(4)可作为该物体的a －t 图象 3．摆长为L 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t ＝0)，当运动至t ＝3π2 L g 时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象为下图中的( )图34.如图4所示，物体A 和B 用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，A 的质量为m ，B 的质量为M ，弹簧的劲度系数为k 。
当连接A 、B 的绳突然断开后，物体A 将在竖直方向上做简谐运动，则A 振动的振幅为( )A.Mg kB.mg k图4C.M ＋m g k D.M ＋m g 2k5．如图5所示是弹簧振子的振动图象，由此图象可得，该弹簧振子做简谐运动的公式是( )图5 A ．x ＝2sin(2.5πt ＋π2) B ．x ＝2sin(2.5πt －π2) C ．x ＝2sin(2.5πt －π2) D ．x ＝2sin 2.5πt 6．(2012·江西重点中学联考)如图6所示。
曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。
开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz 。
现匀速转动摇把，转速为240 r/min 。
则( )图6A ．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB ．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC ．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D ．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大7．(2012·上海虹口期未)在上海走时准确的摆钟，随考察队带到珠穆朗玛峰的顶端，则这个摆钟( )A ．变慢了，重新校准应减小摆长B ．变慢了，重新校准应增大摆长C ．变快了，重新校准应减小摆长D ．变快了，重新校准应增大摆长8．劲度系数为20 N/cm 的弹簧振子，它的振动图象如图7所示，在图中A 点对应的时刻( )A ．振子所受的弹力大小为0.5 N ，方向指向x 轴的负方向B ．振子的速度方向指向x 轴的正方向C ．在0～4 s 内振子做了1.75次全振动 图7D ．在0～4 s 内振子通过的路程为0.35 cm ，位移为09. (2012·北京西城期末)如图8所示，长度为l 的轻绳上端固定在O 点，下端系一小球(小球可以看成质点)。
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周期：T=2π
图象：正弦（或余弦）曲线
能量转化：机械能守恒
弹簧振子：T=2π
单摆：T=2π
振动频率=策动力频率
共振条件：
分组实验：用单摆测定重力加速度
三、本章知识考查特点及高考命题趋势从近五年来的高考试题来看，直接考查本考点的题目不多，尤其是在综合能力测试多的是在物理单科的测试中，出现了考查振动图像和振动模型的题目。题型多以选择题，填空题等形式出现。
机械振动
第一课时知识梳理
一、考点内容与要求
内 容
要求
说明
弹簧振子，简谐运动，简谐运动的振幅、周期和频率，简谐运动的位移—时间图象
单摆，在小振幅条件下单摆做简谐运动，周期公式
振动中的能量转化
自由振动和受迫振动，受迫振动的振动频率，共振及其常见的应用
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
二、知识结构定义:生产振动的两个必要条件
描述振动的物理量:振幅A,频率f,周期T。
实效。
四、课后练习
1、物体在附近所做的运动，叫做机械振动，通常简称为振动。力的方向跟振子偏离的位移方向相反，总指向，它的作用是使振子能返回，所以叫做回复力。
2、胡克定律：在弹簧发生弹性形变时，弹簧振子的跟振子偏离的位移成正比，这个关系在物理学中叫做胡克定律，通常用公式表示为，式中的常数叫做系数，简称。
3、简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的成正比，并且总指向平衡位置的作用下的振动，叫做简谐运动。
4、振幅：振动物体离开平衡位置的距离，叫做振动的振幅。做简谐运动的物体完成一次
所需要的时间，叫做振动的周期，在国际单位制中，周期的单位是。单位时间内完成的全振动的，叫做振动的频率，在国际单位制中，频率的单位是，简称，符号是。
10、用周期性的外力作用于实际的振动系统，使系统持续的振动下去，这种周期性的外力叫做，物体在外界作用下的振动叫做受迫振动，物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于的频率， 跟物体的频率没有关系。的频率接近物体的频率时，受迫振动的增大，这种现象叫做共振,声音在共振现象通常叫做
。
11、弹簧振子和单摆的周期：
5、简谐运动的周期和频率由振动系统的性质所决定，与振动的无关，因此又称为振动系统的固有周期和固有频率。
6、简谐运动的图象通常称为振动图象，也叫振动曲线。理论和实验都证明，所有简谐运动的振动图象都是或曲线。
7、如果悬挂小球的细线的和可以忽略，线长又比球的大得多，这样的装置叫做单摆，单摆是实际单摆的的物理模型。在很小的情况下，单摆所受的与偏离平衡位置的成正比而相反，单摆做简谐运动。
（2）位称 ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量,其最大值等于振幅。
（３）振幅
即振动质点离开平衡位置的最大距离，常用符号Ａ表示。振幅是标量，是表示质点振动强弱的物理量。
（４）周期
即振动质点经过一次全振动所需的时间，常用符号Ｔ表示。周期是表示质点振动快慢的物理量。简谐运动的周期与振幅无关。
8、荷兰物理学家研究了单摆的振动，发现单摆做简谐运动的周期跟的二次方根成正式，跟二次方根成反比，跟、摆球的无关，并且确定了如下的单摆周期公。
9、简谐运动的能量：对简谐运动来说，一旦供给振动系统一定的能量，使它开始振动，由于守恒，它就以一定的永不停息的振动下去，简谐运动是一种理想化的振动，实际的振动系统不可避免地要受到摩擦和其他阻力，即受到的作用，系统克服的作用做功，系统的机械能就要振动的振幅也逐渐，直到最后振动就停下来了，这种逐渐减小的振动，叫做阻尼振动。
（4）简谐运动的过程特点
物体
位置
位移
回复力F
加速度a
方向
大小
方向
大小
方向
大小
平衡位置O
零
零
零
最大位移处M
由O指向M
A
由M指向O
kA
由M指向O
O→M
由O指向M
预计单独考查振动图像和振动模型的可能性不大，更多的会与波的图像结合在一起出题，或以振动的物体为物理情景对综合能力的知识进行考查。但也不排除高考中可能出现再次对单摆的周期公式的应用，对振动图像的理解类的题目。
总之，振动问题要求虽不是很高，但题目内容比较琐碎，复习中要强调细致全面，力求做到切实理解，取得
2、描述振动的物理量
（1）全振动
振动物体的运动状态由振动物体的速度来表征。确定的速度大小和速度方向表征确定的运动状态。振动质点经过一次全振动后其振动状态又恢复到原来的状态。实际上，经过一次全振动后不但振动物体的速度大小和方向回复到原来的状态，振动物体的加速度大小和方向、振动物体的位移大小和方向也恢复到原来的状态。
（一）机械振动
1、械振动
（1）定义：物体（或物体的一部分）在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动。
（2）产生振动的必要条件：①有回复力存在；②阻力足够小。
（3）回复力的特点
回复力是使物体回到平衡位置的力，它是按力的作用效果命名的，回复力可能是一个力，也可能是一个力的分力，还可能是几个力的合力。回复力的方向始终指向平衡位置，回复力是周期性变化的力。
弹簧振子和单摆的运动都属于，但它们的周期关系式有很大的区别，弹簧振子的周期公式为即其周期只取决于弹簧的
和振子的与其振动的，放置的无关；单摆的周期公式为，即其周期只取决于单摆的和当地的，与摆球的、摆动的无关，另外需要特别注意的是公式中g 值应为，与单摆所处的
有关。
第二课时 机械振动及其图象
一、考点理解
（５）频率
即一秒钟内振动质点完成全振动的次数，常用符号f来表示。周期和频率的关系是：f＝ ，因此，频率同样是描述质点振动快慢的物理量。
３、简谐运动
（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动叫简谐运动。
（2）回复力F和加速度a与位移x的关系：
F=- ,a=
注意：①“—”号表示回复力的方向与位移方向相反，即总是指向平衡位置。
②k是比例系数，不能理解成一定是弹簧的劲度系数，只有弹簧振子，才等于劲度系数。
③判断一个振动是否为简谐运动，可从两方向考虑；a.回复力大小与位移大小成正比。
b.回复力方向与位移方向相反
④机械振动不一定是简谐运动，简谐运动是最简单、最基本的振动。
（3）简谐运动的位移 、回复力F、加速度a、速度υ都随时间做正弦（或余弦）式周期性变化，变化周期为T；振子的动能Ek、系统的势能Ep也做周期性变化，周期为 ，但总机械能守恒。