机械振动和机械波知识点复习及总结要点

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:运动性质为变加速运动 从力和能量的角度分析x、F、a、v、EK、EP 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

、EK同步变化;x、F、a、EP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:

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 l

(T与A、m、θ无关——等时性) g

测定重力加速度g,g= 等效摆长L=L线+r 2 T

6. 阻尼振动、受迫振动、共振

周期公式:

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。 特点:f受驱 共振:物体在受迫振动中,当驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候,受迫振动的振

幅最大,这种现象叫共振 条件:f驱固(共振曲线) 【习题演练一】

1 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同,那么,下列说法正确的是( )

A. 振子在M、N两点受回复力相同 B. 振子在M、N两点对平衡位置的位移相同 C. 振子在M、N两点加速度大小相等

D. 从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动

2 如图所示,一质点在平衡位置O点两侧做简谐运动,在它从平衡位置O出发向最大位移A处运动过程中经0.15s第一次通过M点,再经0.1s第2次通过M点。则此后还要经多长时间第3次通过M点,该质点振动的频率为

3 甲、乙两弹簧振子,振动图象如图所示,则可知( ) A. 两弹簧振子完全相同 B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶

1 1

C. 振子甲速度为零时,振子乙速度最大 D. 振子的振动频率之比f甲∶f乙=1∶2 动,周期为T2,则两次振动周期之比T1∶T2为 ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 C.1∶4

11 A、B两个单摆,A摆的固有频率为f,B摆的固有频率为4f,若让它们在频率为5f的驱动力作用下

4如图所示,质点沿直线做简谐运动平衡位置在

运动,径1s再次回到P点,再经1s到达O则:质点运动的周期T=_________s; 质点运动的振幅为A=_______cm, 5 关于单摆,下列说法不正确的是( )

A.单摆的回复力是重力的分力 B.单摆的摆角小于5°,可看作简谐振动

,那么A、B两个单摆比较( 摆的振幅较大,振动频率为f 摆的振幅较大,振动频率为5f )

B.B摆的振幅较大,振动频率为5f D.B摆的振幅较大,振动频率为4f

某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,50次所用的时间为101.5 s。则:

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