- 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
考物理-复习方案-第1讲 机械振动
简 谐 运 动
1.概念
如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线,这样的振动叫简谐运动。
2.动力学表达式
F=-kx。
运动学表达式x=Asin(ωt+φ)。
3.描述简谐运动的物理量
(1)位移x:由平衡位置指向质点所在的位置的有向线段表示振动位移,是矢量。
(2)振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,表示振动的强弱,是标量。
(3)周期T和频率f:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间叫周期,而频率则等于单位时间内完成全振动的次数,它们是表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系。
4.简谐运动的图象
(1)物理意义:表示振动物体的位移随时间变化的规律。
(2)从平衡位置开始计时,函数表达式为x=Asin_ωt,图象如12-1-1甲图所示。
从正的最大位移处开始计时,函数表达式为x=Acos_ωt,图象如图乙所示。
图12-1-1
5.简谐运动的能量
简谐运动过程中动能和势能相互转化,机械能守恒,振动能量与振幅有关,振幅越大,能量越大。
1.简谐运动的五个特征:
(1)动力学特征:
F=-kx,“-”表示回复力的方向与位移方向相反,k是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数。
(2)运动学特征:
简谐运动的加速度大小与物体偏离平衡位置的位移大小成正比,而方向与位移方向相反,为变加速运动。远离平衡位置时,x、F、a、Ep均增大,v、Ek均减小,靠近平衡位置时则相反。
(3)运动的周期性特征:
相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同。
(4)对称性特征:
相隔或(n为正整数)的两个时刻,振子位置关于平衡位置对称,位移、速度、加速度大小相等,方向相反。
如图12-1-2所示,振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP=OP′)时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等。
图12-1-2
振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间,即tPO=tOP′。
振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等,即tOP=tPO。
(5)能量特征:
振动的能量包括动能Ek和势能Ep。简谐运动过程中,系统动能与势能相互转化,系统的机械能守恒。
2.对简谐运动的图象的理解
(1)图象的意义:
简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线,如图12-1-3所示。
图12-1-3
图象反映的是位移随时间的变化规律,随时间的增加而延伸,图象不代表质点运动的轨迹。
任一时刻图线上过该点切线的斜率数值表示该时刻振子的速度大小。正负表示速度的方向,正时沿x正方向,负时沿x负方向。
(2)由图象获得的信息:
由图象可以看出振幅、周期。
可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。
可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向。
回复力和加速度的方向总是与位移的方向相反,指向平衡位置;速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定,下一时刻位移若增加,则质点的运动方向就远离平衡位置;下一时刻的位移若减小,则质点的运动方向就指向平衡位置。
1.如图12-1-4所示为弹簧振子P在0~4 s内的振动图象,从t=4 s开始( )
图12-1-4
A.再过1 s,该振子的位移是正的最大
B.再过1 s,该振子的速度方向沿正方向
C.再过1 s,该振子的加速度方向沿正方向
D.再过1 s,该振子的加速度最大
解析:选AD 振动图象描述质点在各个时刻离开平衡位置的位移的情况。依题意,再经过1 s,将振动图象延伸到正x最大处。这时振子的位移为正的最大,速度为0,故A项正确,B项错误;因为回复力与位移成正比且方向与位移方向相反,所以此时回复力最大且方向为负方向,故振动物体的加速度最大且方向为负方向,故C项错误,D项正确。
单 摆
图12-1-5
1.定义
在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的伸长和质量都不计,球的直径比摆线短得多,这样的装置叫做单摆。
2.视为简谐运动的条件
摆角小于10°。
3.回复力
小球所受重力沿切线方向的分力,即:F=G2=Gsin θ=x,F的方向与位移x的方向相反。
4.周期公式
T=2π 。
5.单摆的等时性
单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g,与振幅和振子(小球)质量都没有关系。
1.单摆的回复力
是重力沿切线方向的分力,并非重力和拉力的合力。但在最大位移处回复力也可以说成是拉力和重力的合力,其他位置,拉力与重力沿摆线方向的分力不平衡,它们的合力充当向心力,故不能说回复力是拉力和重力的合力。
2.平衡位置
是回复力为零的位置,但单摆在摆动过程中该位置受力并不平衡,其合力为向心力。这一点与弹簧振子不同。
3.周期公式T=2π 的理解与运用
(1)l为等效摆长,表示从悬点到摆球重心的距离,要区分摆长和摆线长,悬点实质为摆球摆动所在圆弧的圆心
您可能关注的文档
- 14卖火柴的小女孩13.ppt
- 14于园—张岱.ppt
- 罗云倩昼夜交替现象PPT-五年级科学下册.ppt
- 14博大精深的中华文化2016.ppt
- 绝句语文s版三年级上册《绝句》优秀教案及PPT.ppt
- 14初级会计实务.ppt
- 14名著导读《大卫·科波菲尔》.ppt
- 美丽的校园作文指导1.ppt
- 网站模板设计第一次课课件.ppt
- 美丽的桃花课件.ppt
- 2024-2025学年福建师大附中九年级(上)期中数学试卷.docx
- 福建省龙岩第一中学锦山学校2023-2024学年九年级上学期第二次月考数学试题.docx
- 重庆市沙坪坝区南开中学校2023-2024学年九年级上学期12月月考数学试题(1).docx
- 江苏省连云港市海州区新海初级中学2023-2024学年九年级上学期第二次月考数学试题.docx
- 浙江省初中名校发展共同体2023-2024学年九年级上学期12月月考数学试题.docx
- 吉林省名校调研卷系列(省命题A)2023—2024学年七年级上学期第三次月考数学试题.docx
- 河南省新乡市牧野区河南师范大学附属中学2023-2024学年九年级上学期12月月考数学试题.docx
- 四川省成都市武侯区成都西川中学2023-2024学年七年级上学期12月月考数学试题.docx
- 【政治】2021—2024年新高考政治真题考点分布汇总.docx
- (3)阅读理解-疾病与医疗——2024年高考英语真题模拟试题专项汇编.docx
最近下载
- 小学美术小学低段人物画教学的实践与研究.doc
- 智能网联汽车概论 课件 2-3 了解智能网联汽车视觉传感器的类型及应用.pptx
- 《妙手生花_指掌传神_论漳州布袋木偶戏传承发展与表演技艺》.pdf
- 设备维保质量管理与服务水平提升.pptx VIP
- 新 疆公路建设项目前期工作计费定额.doc VIP
- 112G线性光互联解决方案白皮书.docx
- 2023年广东外语外贸大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案).docx VIP
- XXX群体性事件调研报告.docx VIP
- 浙江省新阵地教育联盟2025届高三联考语文试题及答案.docx
- 河南维泰农牧有限公司30万只肉牛、羊养殖屠宰分割深加工项目环境影响报告书.doc
文档评论(0)