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文檔簡介

1、學習必備歡迎下載一、知識網絡運動規律物理量:振幅、周期、頻率簡諧運動圖象簡諧運動彈簧振子: F= - kx機械振動受力特點回復力:F= - kxmg受迫振動共振單擺: FxL阻尼振動周期:TL二、考點2g考點 80簡諧運動簡諧運動的表達式和圖象要求: I1)如果質點所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比,并且總是指向平衡位置,質點的運動就是簡諧運動。簡諧運動的回復力:即F = kx注意:其中x 都是相對平衡位置的位移。區分:某一位置的位移(相對平衡位置)和某一過程的位移(相對起點)回復力始終指向平衡位置,始終與位移方向相反 “k”對一般的簡諧運動,k 只是一個比例系數,而不能理解為勁度系數

2、F 回 kx 是證明物體是否做簡諧運動的依據2)簡諧運動的表達式:“x = A sin (t) ”3)簡諧運動的圖象:描述振子離開平衡位置的位移隨時間遵從正弦(余弦)函數的規律變化的,要求能將圖象與恰當的模型對應分析。 可根據簡諧運動的圖象的斜率判別速度的方向,注意在振幅處速度無方向。A 、簡諧運動(關于平衡位置)對稱、相等同一位置:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回復力、加速度大小相等、方向相同.對稱點:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回復力、 加速度大小相等、方向相反對稱段:經歷時間相同一個周期內,振子的路程一定為4A ( A 為振幅);半個周期內,振子的路程一定為2A ;四分之一

3、周期內,振子的路程不一定為A每經一個周期, 振子一定回到原出發點;每經半個周期一定到達另一側的關于平衡位置的對稱點,且速度方向一定相反B、振幅與位移的區別:位移是矢量,振幅是標量,等于最大位移的數值對于一個給定的簡諧運動,振子的位移始終變化,而振幅不變思考:1、平衡位置的合力一定為0 嗎?(單擺)2、彈簧振子在對稱位置彈性勢能相等嗎?(豎直彈簧振子).考點3、人的來回走動、拍皮球時皮球的運動是振動嗎?81單擺的周期與擺長的關系(實驗、探究)要求:1)單擺的等時性(伽利略);即周期與擺球質量無關,在振幅較小時與振幅無關2)單擺的周期公式(惠更斯)T2l( l為擺線長度與擺球半徑之和;周期測量:測

4、Ng次全振動所用時間t,則 T=t/N )學習必備歡迎下載3)數據處理:( 1)平均值法;(2)圖象法:以 l 和 T2 為縱橫坐標,作出 lg2 T 2的圖象4(變非線性關系為線性關系);4)振動周期是 2 秒的單擺叫秒擺擺鐘原理:鐘面顯示時間與鐘擺擺動次數成正比考點 82 受迫振動和共振要求:受迫振動:在周期性外力作用下、使振幅保持不變的振動,又叫無阻尼振動或等幅振動。f 迫 = f 策,與 f 固無關。 A 迫 與 f 策 f 固 有關, f 策 f 固 越大, A 迫 越小, f 策 f 固越小, A 迫越大。當驅動力頻率等于固有頻率時,受迫振動的振幅最大(共振)共振的防止與應用三、高

5、考題目1 2010·全國卷·21 一簡諧振子沿x 軸振動,平衡位置在坐標原點。t 0 時刻振子的位移 x0.1m; t4; t4s 時刻 x0.1m 。該振子的振幅和周期可能s時刻 x 0.1m3為88A 0. 1 m,sB 0.1 m, 8sC 0.2 m,sD 0.2 m, 8s33【答案】 A t22. ( 09·上海物理·4)做簡諧振動的單擺擺長不變,若擺球質量增加為原來的4 倍,擺球經過平衡位置時速度減小為原來的1/2,則單擺振動的( C) t1A 頻率、振幅都不變B 頻率、振幅都改變C頻率不變、振幅改變D 頻率改變、振幅不變3. ( 09&#

6、183;天津· 8)某質點做簡諧運動,其位移隨時間變化的關系式為x Asin 4 t ,則質點()A. 第 1 s 末與第 3 s 末的位移相同B.第 1 s 末與第 3 s 末的速度相同C.3 s 末至 5 s 末的位移方向都相同D.3 s 末至 5 s 末的速度方向都相同4. ( 09·寧夏物理·35)( 1)某振動系統的固有頻率為fo ,在周期性驅動力的作用下做受迫振動,驅動力的頻率為f 。若驅動力的振幅保持不變,下列說法正確的是_(填入學習必備歡迎下載選項前的字母,有填錯的不得分)A 當 f < f0 時,該振動系統的振幅隨f 增大而減小B當 f &

7、gt; f0 時,該振動系統的振幅隨f 減小而增大C該振動系統的振動穩定后,振動的頻率等于f0D該振動系統的振動穩定后,振動的頻率等于f答案: BD5. ( 08 江蘇 12)描述簡諧運動特征的公式是x=. 自由下落的籃球經地面反彈后上升又落下 . 若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失, 此運動(填“是”或“不是” )簡諧運動 .答案Asint不是6( 07 北京理綜19)如圖所示的單擺, 擺球 a 向右擺動到最低點時, 恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b 發生碰撞 , 并粘接在一起 , 且擺動平面不變. 已知碰撞前a 球擺動的最高點與最低點的高度差為h, 擺動的周期為T, a 球質量

8、是b 球質量的5 倍 , 碰撞前 a 球在最低點的速度是 b 球速度的一半. 則碰撞后()5A. 擺動的周期為6 T6B. 擺動的周期為5 TC. 擺球的最高點與最低點的高度差為0.3 hD. 擺球的最高點與最低點的高度差為0.25 h答案D學習必備歡迎下載41, 2010·全國卷·21【解析】在 t=3 s 和 t=4s 兩時刻振子的位移相同,第一種情況是此時間差是周期的整數倍44nT ,當 n=1 時 T8433 s。在 3 s 的半個周期內振子的位移由負的最大變為正的最大,所以振幅是0.1m。A 正確。40)4T,當 n=0第二種情況是此時間差不是周期的整數倍則( 4

9、 ) nT2時33T 8s,且由于 t2是t1 的二倍說明振幅是該位移的二倍為0.2m 。如圖答案 D。【命題意圖與考點定位】振動的周期性引起的位移周期性變化。2. ( 09·上海物理·4)解析 :由單擺的周期公式T2l,可知,單擺擺長不變,則g周期不變, 頻率不變; 振幅 A 是反映單擺運動過程中的能量大小的物理量,由E1 mv2K2可知,擺球經過平衡位置時的動能不變,因此振幅改變,所以C 正確。3.( 09·天津·8)解析 :由關系式可知rad/s,T28s ,x4A將 t= 1s 和 t= 3s 代入關系式中求得兩時刻位移相同,A 對;畫出對應的位移 - 時間圖像,由圖像可以看出,第1s 末和第3s 末的速度O12345678t/s方向不同, B 錯;仍由圖像可知,3s末至 5s末的位移大小相同,方向相反,而速度是大小相同,方向也相同。故C錯、 D 對。-A5. ( 08 江蘇 12)解析簡諧運動方程 x= A sint . 籃球的受力是重力,大小方向不變 ,不滿足簡諧運動的力學特征F=-kx, 所以籃球的運動不是簡諧運動 .6( 07 北京理綜 19)解析,由 T=2L碰撞前后擺長不變g 知

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