高中物理-机械振动章末复习
机械振动高考物理复习知识点整理
机械振动高考物理复习知识点整理机械振动高考物理复习知识点整理学无止境,高中是人生成长变化最快的阶段,所以应该用心去想,去做好每件事,为大家整理了“高考物理复习知识点:机械振动”,希望可以帮助到更多学子。
高考物理复习知识点:机械振动一、简谐运动基础目标1、回复力、平衡位置、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过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。
4、理解简谐运动的对称性及运动过程中能量的变化。
拔高目标1、简谐运动的证明(竖直方向弹簧振子,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:简谐运动的特征及相关物理量的变化规律。
难点:偏离平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--机械振动前面已学过的运动: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,经常观察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个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平衡位置。
(标出平衡位置)平衡位置是指运动过程中一个明显的'分界点,一般是振动停止时静止的位置,并不是所有往复运动的中点都是平衡位置。
存在平衡位置是机械运动的必要条件,有很多运动,尽管也是往复运动,但并不存在明显的平衡位置,所以并非机械振动。
如:拍皮球、人来回走动注意:在运动过程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的摆动总结:机械振动的充要条件:1、有平衡位置2、在平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,为何总是在平衡位置两侧往复运动?结论:受到一个总是指向平衡位置的力观察:振子在平衡位置右侧时,有一个向左的力,在平衡位置左侧时,有一个向右的力,这个力总是促使物体回到平衡位置。
高二物理选修34:机械振动和机械波复习提纲(无答案)
《机械振动机械波》复习提纲[知识结构]一基础知识(一)机械振动(1)简谐运动是一种运动,在平衡位置时,速度,加速度为;在最大位移处,速度为,加速度.(2)描述简谐运动的物理量①位移x:由指向的有向线段,是量,其最大值等于.②振幅A:振动物体离开的最大距离,是量,表示振动的.思考:振子在一个周期内通过的路程与振幅之间有什么关系?在T/2、T/4内呢?③周期T和频率f:表示振动的物理量,二者互为倒数关系,即.周期和频率是由振动物体本身的性质决定,与振幅的大小无关,所以又叫。
④回复力:振动物体所受各外力在指向方向上的合力。
回复力是按力的作用命名的,可能是几个力的合力,也可能是某一个力,还可能是某一个力的分力。
回复力F与位移x的关系:;加速度a与位移x的关系:注意:回复力等于合外力。
(填“一定”或“不一定”)思考:试分析如图所示的振动物体的回复力来源(3)简谐运动的图像①意义:表示振动物体的规律,注意振动图像质点的运动轨迹.②特点:简谐运动的图像是曲线.③应用:可直观地读取、以及各时刻的,判定、、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.(4)弹簧振子:周期和频率只取决于和,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.(5)单摆:摆线的不计且不可伸长,摆球的比小得多,摆球可视为质点.单摆是一种模型.①单摆的振动可看作简谐运动的条件是: ①②单摆的回复力是③作简谐运动的单摆的周期公式为:注意:①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟无关.②单摆的振动周期跟摆球的无关,只与和有关.③摆长L是指的距离,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).(二)机械波(1)机械波:形成机械波.①机械波产生的条件:和②机械波的分类:叫横波.横波有和. 叫纵波.纵波有和.(2)机械波的特点①机械波传播的是和.质点只在各自的附近振动,并不随波.②介质中各质点的振动周期和频率都与的振动周期和频率相同.③离波源近的质点离波源远质点依次振动.(3)波动图像:表示波的传播方向上,介质中的在相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成波,其波动图像为.由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出(注意单位)②从图像可以直接读出(注意单位).③可求任一点在该时刻相对的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的方向.⑤可以确定各质点振动的方向(加速度总是指向平衡位置)(4).描述波的物理量——波速、周期、波长:(1)波速v:运动状态或波形在介质中传播的速率;同一种波的波速由决定。
复习《机械振动》复习课件
章末复习
内 容 弹簧振子,简谐运动,简谐运动的 振幅ห้องสมุดไป่ตู้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作简谐 运动.单摆周期公式 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
要 求
Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ
课前自主复习
一、振动及描述振动的物理量 1.机械振动:物体(或物体的一部分)在某一 往复运动 中心位置两侧所做的 ____________ 称为机 械振动,简称振动. 2.回复力:振动物体所受的总是 指向平衡位置 的力,它可以是某一个力, ____________ 也可以是几个力的合力或某个力的分力,属 于效果力,在具体问题中要注意分析是什么 力提供了回复力.
二、简谐运动的往复性、对称性和周期性 简谐运动的物体具有关于平衡位置的对 称性,在关于平衡位置对称的两个位置,动 能、势能对应相等,回复力、加速度大小相 等,方向相反;速度大小相等,方向可相同, 也可相反,运动时间也对应相等.
如右图所示,质量为m的小球放在劲度为k 的轻弹簧上,使小球上下振动而又始终未脱 离弹簧. (1)最大振幅A是多大? (2)在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm 是多大?
1.下列几种运动属于简谐振动的是(
)
A.小球在两个相互 连接的倾角为α的光 滑斜面上跳动,如上 图所示 B .乒乓球在弹性地面上跳动,设乒乓球和地面 的碰撞无能量损失 C.在蹦床上跳动的运动员 D.将一个弹簧振子竖直悬挂起来,振子在竖直方 向上的运动 【解析】 由简谐振动得选项D正确. 【答案】 D
五、受迫振动 周期性驱动力 1.定义:在外界_______________ 作用下 的振动. 驱动力 2.频率特征:受迫振动的频率等于______ 的频率,与固有频率无关.
高考物理第六章机械振动和机械波知识点
高考物理第六章机械振动和机械波知识点高考物理第六章机械振动和机械波知识点机械振动和机械波部分是高中物理的一大重要版块,学好这一部分对整个高中阶段物理的学习至关重要。
下面是店铺为大家精心推荐的机械振动和机械波知识点总结,希望能够对您有所帮助。
机械振动和机械波必背知识点一、机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫机械振动。
1、平衡位置:机械振动的中心位置;2、机械振动的位移:以平衡位置为起点振动物体所在位置为终点的有向线段;3、回复力:使振动物体回到平衡位置的力;(1)回复力的方向始终指向平衡位置;(2)回复力不是一重特殊性质的力,而是物体所受外力的合力;4、机械振动的特点:(1)往复性; (2)周期性;二、简谐运动:物体所受回复力的大小与位移成正比,且方向始终指向平衡位置的运动;(1)回复力的大小与位移成正比;(2)回复力的方向与位移的方向相反;(3)计算公式:F=-Kx;如:音叉、摆钟、单摆、弹簧振子;三、全振动:振动物体如:从0出发,经A,再到O,再到A/,最后又回到0的周期性的过程叫全振动。
例1:从A至o,从o至A/,是一次全振动吗?例2:振动物体从A/,出发,试说出它的一次全振动过程;四、振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离。
1、振幅用A表示;2、最大回复力F大=KA;3、物体完成一次全振动的路程为4A;4、振幅是表示物体振动强弱的物理量;振幅越大,振动越强,能量越大;五、周期:振动物体完成一次全振动所用的时间;1、T=t/n (t表示所用的总时间,n表示完成全振动的次数)2、振动物体从平衡位置到最远点,从最远点到平衡为置所用的时间相等,等于T/4;六、频率:振动物体在单位时间内完成全振动的次数;1、f=n/t;2、f=1/T;3、固有频率:由物体自身性质决定的频率;七、简谐运动的图像:表示作简谐运动的物体位移和时间关系的图像。
1、若从平衡位置开始计时,其图像为正弦曲线;2、若从最远点开始计时,其图像为余弦曲线;3、简谐运动图像的作用:(1)确定简谐运动的周期、频率、振幅;(2)确定任一时刻振动物体的位移;(3)比较不同时刻振动物体的速度、动能、势能的大小:离平衡位置跃进动能越大、速度越大,势能越小;(4)判断某一时刻振动物体的运动方向:质点必然向相邻的后一时刻所在位置运动4、作受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的`频率与其固有频率无关;物体发生共振的条件:物体的固有频率等于驱动力的频率;八、单摆:用一轻质细绳一端固定一小球,另一端固定在悬点的装置。
机械振动和机械波知识点复习及总结
机械振动和机械波知识点复习一 机械振动知识要点1. 机械振动:物体(质点)在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动,简称振动条件:a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b 、阻力足够小。
回复力:效果力——在振动方向上的合力 平衡位置:物体静止时,受(合)力为零的位置: 运动过程中,回复力为零的位置(非平衡状态) 描述振动的物理量位移x (m )——均以平衡位置为起点指向末位置振幅A (m )——振动物体离开平衡位置的最大距离(描述振动强弱) 周期T (s )——完成一次全振动所用时间叫做周期(描述振动快慢) 全振动——物体先后两次运动状态(位移和速度)完全相同所经历的过程频率f (Hz )——1s 钟内完成全振动的次数叫做频率(描述振动快慢) 2. 简谐运动概念:回复力与位移大小成正比且方向相反的振动 受力特征:kx F -= 运动性质为变加速运动 从力和能量的角度分析x 、F 、a 、v 、E K 、E P 特点:运动过程中存在对称性平衡位置处:速度最大、动能最大;位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处:速度最小、动能最小;位移最大、回复力最大、加速度最大✧ v 、E K 同步变化;x 、F 、a 、E P 同步变化,同一位置只有v 可能不同3. 简谐运动的图象(振动图象)物理意义:反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律 可直接读出振幅A ,周期T (频率f ) 可知任意时刻振动质点的位移(或反之) 可知任意时刻质点的振动方向(速度方向) 可知某段时间F 、a 等的变化4. 简谐运动的表达式:)2sin(φπ+=t TA x 5. 单摆(理想模型)——在摆角很小时为简谐振动回复力:重力沿切线方向的分力 周期公式:glT π2= (T 与A 、m 、θ无关——等时性) 测定重力加速度g,g=224T Lπ 等效摆长L=L 线+r6. 阻尼振动、受迫振动、共振阻尼振动(减幅振动)——振动中受阻力,能量减少,振幅逐渐减小的振动 受迫振动:物体在外界周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
(新)高中物理第十一章机械振动章末检测卷新人教版选修3-4
第十一章 机械振动(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个是符合题目要求的。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义,有以下几种说法,其中正确的是( ) A .回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程 B .速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程 C .动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D .速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程 答案 D2.一弹簧振子的振动周期为0.25 s ,从振子由平衡位置向右运动时开始计时,则经过0.17 s ,振子的振动情况是( )A .正在向右做减速运动B .正在向右做加速运动C .正在向左做加速运动D .正在向左做减速运动解析 由题意知t =0.17 s 处于12T 和34T 之间,即质点从平衡位置向左远离平衡位置振动,所以做减速运动,故选项D 正确。
答案 D3.弹簧振子在做简谐运动时,若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子的( ) A .速度与位移方向一定相反 B .加速度与速度方向可能相同 C .位移可能在减小 D .回复力一定在增大解析 振子的速率在减小,说明振子正在向远离平衡位置方向移动,速度与位移的方向相同,选项A 错误;因为加速度与位移方向相反,故此时加速度与速度方向相反,选项B 错误;振子的位移正在增大,选项C 错误;根据F =-kx 可知,回复力一定在增大,选项D 正确。
答案 D4.一根弹簧原长为l 0,挂一质量为m 的物体时伸长x 。
当把这根弹簧与该物体套在一光滑水平的杆上组成弹簧振子,且其振幅为A 时,物体振动的最大加速度为( ) A.Agl 0 B.Ag x C.xg l 0 D.l 0g A解析 振子的最大加速度a =kA m,而mg =kx ,解得a =Ag x,B 项正确。
人教版高中物理选择性必修第一册第二章机械振动复习提升练含答案
本章复习提升易混易错练易错点1 忽视运动的方向性1.一个做简谐运动的物体,频率为25 Hz,那么它从一侧最大位移的中点,振动到另一侧最大位移的中点所用的时间()A.等于0.01 sB.一定小于0.01 sC.可能大于0.01 sD.无法确定易错点2 忽视简谐运动的周期性2.(多选题)(2024河南洛阳第一中学月考)一水平弹簧振子,每隔时间t,的时间,振动物体的速振动物体的位移总是大小和方向都相同,每隔t2度总是大小相等、方向相反,则()A.弹簧振子的周期可能小于t2的时间,振动物体的加速度总是相同的B.每隔t2的时间,振动物体的动能总是相同的C.每隔t2的时间,弹簧的长度总是相同的D.每隔t2易错点3 不清楚单摆振幅的影响因素3.(2023江苏常州武进学情调研)若单摆的摆长不变,摆球的质量增加,则单摆的振为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减为原来的12动的物理量变化的情况是()A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅改变C.频率改变,振幅改变D.频率改变,振幅不变易错点4 不清楚弹簧振子周期和振幅的决定因素4.(2023江苏无锡天一中学期中)一个弹簧振子,在光滑水平面上做简谐运动,如图所示,当它从左向右恰好经过平衡位置时,与一个向左运动的钢球发生正碰,已知碰后钢球沿原路返回,并且振子和钢球不再发生第二次碰撞。
则下面的情况不可能出现的是()A.振子继续做简谐运动,振幅和周期都不改变B.振子继续做简谐运动,振幅不变而周期改变C.振子继续做简谐运动,振幅改变而周期不变D.振子停止运动5.一轻弹簧一端固定,另一端连接物块构成弹簧振子,该物块是由a、b 两个小物块粘在一起组成的。
若物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0,如图甲所示,当物块向右运动通过平衡位置时,a、b之间的黏胶脱开,以后小物块a 振动的振幅和周期分别为A和T,则A A0(选填“>”“<”或“=”),T T0(选填“≠”或“=”)。
第十二章第1讲机械振动-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
2.图像 (1)从_平__衡__位__置__处开始计时,函数表达式为 x=Asin ωt,图像如图甲所示. (2)从_最__大__位__移__处开始计时,函数表达式为 x=Acos ωt,图像如图乙所示.
第10页
高考一轮总复习•物理
四、受迫振动和共振
固有频率 固有频率
最大
第11页
动条件
(2)无摩擦等阻力. (3)在弹簧弹性限度内
(1)摆线为不可伸缩的轻细 线. (2)无空气等阻力. (3)最大偏角小于 5°
高考一轮总复习•物理
第8页
模型 回复力 平衡位置 周期
能量转化
弹簧振子 弹簧的___弹__力____提供
弹簧处于___原__长____处 与振幅无关
弹性势能与动能的相互 转化,机械能守恒
答案
高考一轮总复习•物理
第25页
解析:由题分析可得振子振动图像的一种可能情况如图所示,振子在 t=0 时位于最大位 移处,速度为零,t=10 s 时,振子在平衡位置,速度最大,故 A 错误;在 t=4 s 时,振子位 于最大位移处,加速度最大,t=14 s 时,振子处于平衡位置处,此时振子的加速度为零,故 B 错误;在 t=6 s 和 t=14 s 时,振子均处于平衡位置,此时动能最大,势能最小,故 C 正确; 由振子的振动周期 T=2π mk 可知,振动周期与振子的振幅无关,故只改变振子的振幅,振 子的周期不变,只增加振子质量,振子的周期增大,故 D 正确.
12A=Asin φa, 23A=Asin φb,解得 φa=-π6或 φa=-56π(由题图中运动方向舍去),φb=π3或 φb =23π,当第二次经过 B 点时 φb=23π,则23π-2π-π6T=t,解得 T=152t,此时位移关系为 23A +12A=L,解得 A= 32+L 1,C 正确,D 错误.故选 BC.
人教物理教材《机械振动》PPT课文课件
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例2.对简谐运动的回复力公式 F kx 的理解,正确的 是( C )A.k只表示弹簧的劲度系数
B.式中的负号表示回复力总是负值 C.位移x是相对平衡位置的位移 D.回复力只随位移变化,不随时间变化
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例3.弹簧振子的振幅增大为原来的2倍时,下列说法正 确的是( C )A.周期增大为原来的2倍
类型一:钉摆
类型二:双线摆
L
类型三:圆槽摆 R
2.单摆: (4)用单摆测当地重力加速度
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3.位移方向的确定 由定义的角度:简谐运动的位移由平衡位置指向振子所在位置 由位移与回复力关系:位移与回复力方向相反
4.回复力方向的确定 由定义的角度:简谐运动的回复力总指向平衡位置; 由位移与回复力关系:位移与回复力方向相反.
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小结1
简谐运动中x、F、a、v、Ek、Ep的关系:
1.把握两个特殊位置
最大位移处,x、F、a、Ep最大,v、Ek为零;
平衡位置处,x、F、a、Ep为零,v、Ek最大.
2023高中物理机械振动复习 题集附答案
2023高中物理机械振动复习题集附答案2023高中物理机械振动复习题集附答案1. 单选题1. 在弹簧振子的简谐振动中,下列哪个量不变?A. 动能B. 势能C. 总机械能D. 振动频率答案:D2. 下列哪个不属于弹簧振子的简谐运动特征?A. 周期相等B. 频率相等C. 能量守恒D. 加速度为常数答案:D3. 振动的周期与频率的关系是:A. 周期和频率成反比B. 周期和频率成正比C. 周期和频率无关D. 周期是频率的平方答案:A4. 下列哪个条件不是机械振动的必要条件?A. 有弹性形变B. 有恢复力C. 有质量D. 有外力作用答案:D5. 一个物体做简谐振动,其振动方程为x = 5sin(2πt + π/3),振幅为:A. 5B. 3C. 2D. 1答案:A2. 多选题1. 下列哪些是质点的简谐运动特点?A. 周期相等B. 频率相等C. 振幅相等D. 加速度恒定答案:A、B、C2. 下列哪些物体可以进行机械振动?A. 弹簧B. 摆子C. 电子D. 钢琴弦答案:A、B、D3. 一个弹簧振子的周期为2s,频率为5Hz,则它的角频率为:A. π/10 rad/sB. π/5 rad/sC. π/2 rad/sD. 2π rad/s答案:D4. 对于一个质点做直线简谐运动,振幅为3m,频率为2Hz,则振动的角频率是:A. π rad/sB. 2π rad/sC. 3π rad/sD. 6π rad/s答案:B3. 解答题1. 描述简谐振动的物理量有哪些?答:简谐振动的物理量包括振幅、周期、频率、角频率、相位等。
2. 简述谐振条件及其对应的公式。
答:谐振条件是指在机械振动中,外力频率等于振动体的固有频率时,会出现共振现象。
其对应的公式为f = 1/(2π√(l/g))。
3. 什么是阻尼振动?它与简谐振动有什么区别?答:阻尼振动是指在振动过程中,受到阻力的影响,振动幅度逐渐减小的振动。
与简谐振动不同的是,阻尼振动会消耗能量,振动的幅度逐渐衰减。
最新整理高中物理总复习机械振动机械波知识点梳理.docx
高中物理总复习机械振动机械波知识点梳理 基本的概念,简谐运动中的力学运动学条件及位移,回复力,振幅,周期,频率及在一次全振动过程中各物理量的变化规律。
单摆:等效摆长、等效的重力加速度 影响重力加速度有:①纬度,离地面高度②在不同星球上不同,与万有引力圆周运动规律(或其它运动规律)结合考查 ③系统的状态(超、失重情况)④所处的物理环境有关,有电磁场时的情况⑤静止于平衡位置时等于摆线张力与球质量的比值注意等效单摆(即是受力环境与单摆的情况相同)T=2πg L ⇒g=22T L 4π 应用:T 1=2πg L O T 2=2πg L -L O ∆ ⇒22212T -T L 4g ∆=π 沿光滑弦cda 下滑时间t 1=t oa =gR 2g R 2= 沿ced 圆弧下滑t 2或弧中点下滑t 3: t 2=t 3=4T =g R 42π=gR 2π 共振的现象、条件、防止和应用机械波:基本概念,形成条件、 特点:传播的是振动形式和能量,介质的各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
①各质点都作受迫振动,②起振方向与振源的起振方向相同,③离源近的点先振动,④没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间⑤波源振几个周期波就向外传几个波长波长的说法:①两个相邻的在振动过程中对平衡位置“位移”总相等的质点间的距离②一个周期内波传播的距离③两相邻的波峰(或谷)间的距离④过波上任意一个振动点作横轴平行线,该点与平行线和波的图象的第二个交点之间的距离为一个波长波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变, 波速v=s/t=λ/T=λf波速与振动速度的区别波动与振动的区别:研究的对象:振动是一个点随时间的变化规律,波动是大量点在同一时刻的群体表现,图象特点和意义联系:波的传播方向⇔质点的振动方向(同侧法、带动法、上下波法、平移法)知波速和波形画经过(∆t)后的波形(特殊点画法和去整留零法)波的几种特有现象:叠加、干涉、衍射、多普勒效应,知现象及产生条件。
人教版高中物理选修3-4知识点整理及重点题型梳理] 机械振动 复习与巩固 提高
人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习机械振动复习与巩固【学习目标】1.通过观察和分析,理解简谐运动的特征。
能用公式和图像描述简谐运动的特征。
2.通过实验,探究单摆的周期与摆长的关系。
3.知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。
会用单摆测定重力加速度。
4.通过实验,认识受迫振动的特点。
了解产生共振的条件以及在技术上的应用。
【知识网络】【要点梳理】要点一、简谐运动 1.定义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 =-,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。
2.几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移x 、回复力F 、加速度a 、速度v 这四个矢量的相互关系。
(1)由定义知:F x ∝,方向与位移方向相反。
(2)由牛顿第二定律知:a F ∝,方向与F 方向相同。
(3)由以上两条可知:a x ∝,方向与位移方向相反。
(4)v 和x F a 、、之间的关系最复杂:当v a 、同向(即 v F 、同向,也就是v x 、反向)时v 一定增大;当v a 、反向(即 v F 、反向,也就是v x 、同向)时,v 一定减小。
3.从总体上描述简谐运动的物理量振动的最大特点是往复性或者说是周期性。
因此振动物体在空间的运动有一定的范围,用振幅A 来描述;在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所需的时间。
(1)振幅A 是描述振动强弱的物理量。
(一定要将振幅跟位移相区别,在简谐运动的振动过程中,振幅是不变的而位移是时刻在改变的)(2)周期T 是描述振动快慢的物理量。
周期由振动系统本身的因素决定,叫固有周期。
任何简谐运动都有共同的周期公式:2T =(其中m 是振动物体的质量,k 是回复力系数,即简谐运动的判定式F kx =-中的比例系数,对于弹簧振子k 就是弹簧的劲度,对其它简谐运动它就不再是弹簧的劲度了)。
2021学年高二上学期物理人教版教材选择性必修第一册PPT-第二章机械振动章末复习
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2.(2016·海南)(多选)下列说法正确的是( ABD ) A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成 正比 B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保 持不变 C.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简 谐振动的周期越小 D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性 驱动力的频率
4π2ΔL
述测量结果,写出重力加速度的表达式 g=_T_1_2-__T_2_2 _.
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解析 (1)在利用单摆测重力加速度实验中,为了使测量误差 尽量小,须选用密度大、半径小的摆球和不易伸长的细线,摆球 须在同一竖直面内摆动,摆长一定时,振幅尽量小些,以使其满 足简谐运动条件,故选 B、C 两项.
解析 弹簧振子的初始位置 N 点位于 x 轴的正向最大位移处, 7.B (参与方的参与目的不全都是为了获得利润报酬,需求者的目的是为了满足自我在资源或者服务上的需求。)
5.《阿房宫赋》中从人们的主观感受写宫内歌舞盛况。既是以歌舞之纷繁衬托宫殿之众多,又为下文美女充盈宫室预作铺垫的句子是 :歌台暖响,春光融融;舞殿冷袖,风雨凄凄。
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解析 若振幅为 0.1 m,则 t=T2+nT(n=0,1,2,…).当 n=0 时,T=2 s;n=1 时,T=23 s;n=2 时,T=25 s,故 A 项 正确,B 项错误.若振幅为 0.2 m,振动分两种情况讨论:
①振子振动如图甲所示,则振子由 C 点振动到 D 点用时至 少为T2,周期最大为 2 s.
阅读下面的文字,完成下列小题。
【日答寇案 的m】铁.7蹄. 践Bt踏=8中. 华B0E大时地,刻一年,年一国土小沦丧球,大从批热距血青物年投块身到h抗日高救国处的自洪流由中去落,如下今,;我们t=的少0年.又6能s为发展民族的兴旺作 时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小 g=10 些什么呢?请听4年级小朋友的合唱《小小少年》,请6号参赛班级7.1班作好准备。
(文末附答案)2022届高中物理机械振动与机械波易错知识点总结
(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理机械振动与机械波易错知识点总结单选题1、如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,取A到B为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图C所示,下列说法正确的是()A.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处B.t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同C.t=0.8s时,振子的速度方向为负方向D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小2、一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=1.0s时的波形图,图乙是x=1.0m处质点的振动图像,a、b质点在x 轴上的平衡位置分别为x a=0.5m、x b=2.5m,下列说法正确的是()A.波沿x轴负方向传播B.波的传播速度为0.5m/sC.t=1.5s时,a、b两点的速度和加速度均等大反向D.从t=1.0s到t=1.5s质点a的路程为10cm3、如图甲所示,在均匀介质中,坐标系xOy位于水平面内,O处的波源垂直xOy平面振动后,产生的简谐横波在xOy平面内传播,实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷,且此时刻平面内只有一圈波谷,图乙为图甲中质点A的振动图像,z轴垂直于xOy水平面,且正方向为竖直向上,则下列说法不正确的是()A.此机械波的波长是2mB.此机械波的传播速度为10m/sC.t=0.2s时,机械波恰好传至B处D.在t=0至t=0.85s这段时间内,C质点运动的路程为12cm4、B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射。
探头接收到的超声波信号形成B超图像。
如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像,t=0时刻波恰好传到质点M。
已知此超声波的频率为1×107 Hz,下列说法不正确...的是()A.0~1.25×10-7s内质点M运动的路程为2 mm×10-7sB.质点M第一次位移为0.2mm的时刻是76C.超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/sD.t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷5、如图甲为一波源的共振曲线,图乙表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴正方向传播过程中形成的机械波在t=0时刻的波形曲线,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点,则下列说法正确的是()A.图甲中,若驱动力周期变大,共振曲线的峰将向频率f小的方向移动B.在t=2.5s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.质点Q的振动方程为y=10sin(10πt)cmD.从t=1s到t=2.5s,质点P通过的路程为30cm6、关于图片中的物理现象,描述不正确的是()A.甲图,水波由深水区传播至浅水区,波速方向改变,属于波的反射现象B.乙图,水波穿过障碍物的小孔后,能传播至两侧区域,属于波的衍射现象C.丙图,两列同频率的水波在空间叠加,部分区域振动加强,属于波的干涉现象D.丁图,竹竿举起蜂鸣器快速转动,听到蜂鸣器频率发生变化,属于波的多普勒效应7、一质点做简谐运动的振动图像如图所示,在t1和t2时刻这个质点的()A.加速度相同B.位移相同C.速度相同D.回复力相同多选题8、如图所示的装置可用于研究弹簧振子的受迫振动,砝码和轻弹簧构成弹簧振子。
高中物理机械振动知识点汇总
一. 教学内容:第十一章机械振动本章知识复习归纳二. 重点、难点解析(一)机械振动物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b、阻力足够小。
(二)简谐振动1. 定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。
简谐振动是最简单,最基本的振动。
研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-k x,其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。
2. 简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。
3. 简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用,简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。
(三)描述振动的物理量,简谐振动是一种周期性运动,描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A”表示,它是标量,为正值,振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。
2. 周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。
振动的周期T跟频率f之间是倒数关系,即T=1/f。
振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固有周期和固有频率。
(四)单摆:摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。
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高中物理-机械振动章末复习
知识框图:
典题探究:
例1:如图所示,一弹性小球被水平抛出,在两个互相竖直平行的平面间运动,小球落在地面之前的运动()
A.是机械振动,但不是简谐运动
B.是简谐运动,但不是机械振动
C.是简谐运动,同时也是机械振动
D.不是简谐运动,也不是机械振动
解析:机械振动具有往复的特性,可以重复地进行,小球在运动过程中,没有重复运动的路径,因此不是机械振动,当然也肯定不是简谐运动,D选项正确。
答案:D
例2:关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,下列说法中正确的是()
A.位移减少时,加速度减少,速度也减少
B.位移方向总是跟加速度方向相反,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;背离平衡位置时,速度方向跟位移方向相同
D.物体向负方向运动时,加速度方向跟速度方向相同;向正方向运动时,加速度方向跟速度方向相反
解析:位移减少时,加速度减小,速度增大,A项错误;位移方向总是跟加速度方向相反,与速度方向有时相同,有时相反,B、D项错误,C项正确。
答案:C
例3:如图1-2所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象,下列有关该图象的说法不正确的是()
A.该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的
平衡位置
B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿x轴方向移动的
C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,让底片沿垂直x轴方向匀速运动D.图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同
解析:该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置,小球的振动过程是垂直于x轴方向移动的,故A对B错;由获得图象的方法知C对;频闪照相是在相同时间内留下的小球的像。
因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢,D对。
答案:B
例4:如图1-6所示是质点做简谐运动的图象,由此可知()
A.t=0时,质点位移、速度均为零
B.t=1 s时,质点位移最大,速度为零,加速度最大
C.t=2 s时,质点的位移为零,速度负向最大,加速度为零
D.t=4 s时,质点停止运动
解析:当t=0时,质点的位移为零,所受回复力F=0,加速度为零,
此时质点在平衡位置具有沿x轴正方向的最大速度,故选项A错误;当t=1 s时,质点的位移最大,因此受回复力最大,加速度负向最大,此时质点振动到平衡位置正方向的最大位移处,速度为零,选项B正确;t=2 s时,质点的位移为零,回复力为零,加速度为零,速度最大沿x轴负方向,因此选项C正确;根据振动图象可知,质点的振幅为10 cm,周期T=4 s,因此D错误。
答案:B、C
例5:如图1-10所示,简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点,其中:
(1)与a点位移相同的点有哪些?
(2)与a点速度相同的点有哪些?
(3)b点离开平衡位置的最大距离多大?
解析:(1)位移是矢量,位移相同意味着位移的大小和方向都要相
同,可知与a点位移相同的点有b、e、f。
(2)速度也是矢量,速度相同则要求速度的大小和方向都要相同,可知与a点速度相同的点
有d、e。
(3)b离开平衡位置的最大距离即为振动物体最大位移的大小。
由图知最大距离为2 cm。
答案:(1)b、e、f(2)d、e(3)2 cm。