振动和波复习及热学复习..docVIP

机械振动 机械波 一、机械振动 1、定义：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动（振动） 2、机械振动的主要特征是：“空间运动”的往复性和“时间”上的周期性。 3、产生振动有两个必要条件（1）每当物体离开平衡位置就会受到回复力的作用。（2）阻力足够小。 二、简谐运动 振子以O点为中心在水平杆方向做往复运动。振子由B点开始运动，经过O点运动到C点，由C 点再经过O 点回到B点，且OC等于OB, 此后振子不停地重复这种往复运动。以上装置称为弹簧振子。 弹簧振子 定义：指理想化处理后的弹簧与小球组成的系统。 弹簧振子的理想化条件（1）弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振子（小球）。 （2）小球需体积很小，可当做质点处理。（3）忽略一切摩擦及阻力作用。 （4）小球从平衡位置拉开的位移在弹性限度内。 振子在振动过程中，所受重力与支持力平衡，振子在离开平衡位置 O 点后，只受到弹簧的弹力作用，这个力的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反，总是指向平衡位置，所以称为回复力。 式中k是弹簧的劲度系数。负号表示回复力的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反。 定义: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，叫做简谐运动。 说明:判断是否作简谐振动的依据是 简谐运动中位移、加速度、速度、动量、动能、势能的变化规律 平衡位置:振动物体能够静止时的位置。 （1）振动中的位移x都是以平衡位置为起点的，因此，方向就是从平衡位置指向末位置的方向，大小就是这两位置间的距离，两个“端点”位移最大，在平衡位置位移为零。 简谐运动中位移、加速度、速度、动量、动能、势能的变化规律 （2）加速度a在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总指向平衡位置。 （3）速度大小v与加速度a的变化恰好相反，在两个“端点”为零，在平衡位置最大，除两个“端点”外任何一个位置的速度方向都有两种可能。 注意：动量的变化与速度的变化规律是一样的 简谐运动的特点： 1、简谐振动是最简单、最基本的运动，简谐振动是理想化的振动。 2、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。 3、简谐运动是一种理想化的运动，振动过程中无阻力，所以振动系统机械能守恒。 4、简谐运动是一种非匀变速运动。 5、位移随时间变化关系图是正弦或余弦曲线. 三、描述简谐运动特征的物理量 1、全振动：振动物体往返一次（以后完全重复原来的运动）的运动，叫做一次全振动。 2、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振幅，用A表示，单位为长度单位单位，在国际单位制中为米（m） ，振幅是描述振动强弱的物理量，振幅大表示振动强，振幅小表示振动弱。振幅的大小反映了振动系统能量的大小。 3、周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期用T表示，单位为时间单位，在国际单位制中为秒（s）。 振动周期是描述振动快慢的物理量，周期越长表示振动越慢，周期越小表示振动越快 4、频率：单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率。用f表示，在国际单位制中，频率的单位是赫兹（Hz）， 频率是表示振动快慢的物理量，频率越大表示振动越快，频率越小表示振动越慢。 1、简谐运动属于哪一种运动（ ） A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、匀速运动 D、非匀变速运动 2、作简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（ ） A、速度 B、位移 C、回复力 D、加速度 E、动量 F、动能 3、做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是（ ） A、速度一定为正值，加速度一定为正值。 B、速度不一定为正值，但加速度一定为正值。 C、速度一定为负值，加速度一定为正值。 D、速度不一定为负值，加速度一定为负值。 4．做简谐振动的弹簧振子受到的回复力与位移的关系可用图中哪个图正确表示出来？（ ） 5、一个弹簧振子的振动周期是0.25s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过1.7s时，振子的运动情况是（ ） A.正在向右做减速运动； B.正在向右做加速运动； C.正在向左做减速运动； D.正在向左做加速运动； 6、一弹簧振子作简谐振动,周期为T,( )A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则Δt一定等于T的整数倍; B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,则Δt一定等于T/2的整数倍; C.若Δt =T，则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动动能一定相等； D.若Δt=T/2，则