機械振動機械波

1、§ 機械振動一、簡諧運動1、機械振動：定義： 回復(fù)力：是使物體回到平衡位置的合力（不一定等于物體的合力）送分題：關(guān)于回復(fù)力的說法，正確的是（ ）A回復(fù)力是指物體受到的指向平衡位置的力B回復(fù)力是指物體受到的合外力C回復(fù)力是從力的作用效果來命名的，可以是彈力，可以是重力或摩擦力，也可以是幾個力的合力D回復(fù)力一定是變力2、簡諧運動：定義：描述簡諧運動的幾個物理量：位移x、振幅A、回復(fù)力F回 、加速度a、速度v、周期T、頻率f 、系統(tǒng)的動能EK、系統(tǒng)的勢能EP 簡諧運動的圖象簡單題、若物體做簡諧運動，則下列說法中正確的是()A若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B物體通過平衡位

2、置時，所受合外力為零，回復(fù)力為零，處于平衡狀態(tài)C物體每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同D物體的位移增大時，動能增加，勢能減少簡單題、一彈簧振子振動過程中的某段時間內(nèi)其加速度數(shù)值越來越大，在這段時間內(nèi)（ ）A振子的速度越來越大B振子正在向平衡位置運動C振子的速度方向與加速度方向一致D以上說法都不正確OxtCOxtDOxtBOxtA簡單題、（12重慶）裝有沙粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示。將試管豎直提少許，然后靜止釋放并開始計時，在一定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動。若取豎直方向為正方向，則以下描述試管振動的圖像中可能正確的是（ ）簡單題、一個質(zhì)點做簡諧振動，其振動圖象如

3、下圖所示。則該質(zhì)點在哪兩段時間內(nèi)的速度與加速度方向相同（ ）A、0s0.3s 和 0.3s0.6s B、0.6s0.9s 和 0.9s1.2sC、0s0.3s 和 0.9s1.2s D、0.3s0.6s 和 0.9s1.2s低難題、如圖，兩木塊A和B疊放在光滑水平地面上，質(zhì)量分別為m和M。A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成一彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則下列說法正確的是（ ）A它們的振幅不能大于B它們的振幅不能大于C它們的最大加速度不能大于D它們的最大加速度不能大于重要結(jié)論：彈簧振子的周期公式為：簡單題、一個水平彈簧振子，振子的質(zhì)量為m，當振子

4、到達最大位移處時，立即給振子粘上一個質(zhì)量為m/4的物體，讓它們一起振動，那么( )A振子的振幅變小 B. 振子的周期不變 C振子的機械能變大 D振子達到平衡位置的速度變小簡單題、某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的P處，樹枝在10 s內(nèi)上下振動了6次，鳥飛走后，他把50 g的砝碼掛在P處，發(fā)現(xiàn)樹枝在10 s內(nèi)上下振動了12次。將50 g的砝碼換成500 g砝碼后，他發(fā)現(xiàn)樹枝在15 s內(nèi)上下振動了6次，你估計鳥的質(zhì)量最接近（ ） A. 50 g B. 200 g C. 500 g D. 550 g重要結(jié)論：簡諧運動具有周期性和對稱性低難題、一質(zhì)點在平衡位置O附近做簡諧運動，從它經(jīng)過平衡位置起開始計時，經(jīng)

5、0.13 s質(zhì)點第一次通過M點，再經(jīng)0.1s第二次通過M點，則質(zhì)點振動周期的可能值為（ ）A0.72 s和0.23 s B0.72 s和0.24 s C0.24 s和0.23 s D0.18 s和0.24 st/sx/cmOt1t2簡單題、如圖所示，是一個質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象在t1、t2兩時刻，這個質(zhì)點的（ ）A加速度相同 B位移相同C回復(fù)力相同 D速度相同簡單題、在簡諧運動的過程中， t1 、t2兩個時刻物體分別在關(guān)于平衡位置對稱的兩點 ，則從t1到t2這段時間內(nèi)，物體的（ ）A 兩個時刻速度一定相同 B 兩個時刻彈性勢能一定相等 C 速度一定先增大，后減小 D 加速度可能先增大后減小再

6、增大m簡單題、一平臺沿豎直方向做簡諧運動,一物體置于振動平臺上隨平臺一起運動.當振動平臺處于什么位置時,物體對臺面的正壓力最大( )A.當振動平臺運動到最高點時B.當振動平臺向下運動過振動中心點時C.當振動平臺運動到最低點時D.當振動平臺向上運動過振動中心點時簡單題：如圖所示，質(zhì)量為m0.5kg的物體放在質(zhì)量為M4.5kg的平臺上，隨平臺上、下做簡諧運動設(shè)在簡諧運動過程中，二者始終保持相對靜止已知彈簧的勁度系數(shù)為k400N/m，振幅為A0.1m.試求：(1)二者一起運動到最低點時，物體對平臺的壓力大小；(2)二者一起運動最高點時，物體對平臺的壓力大小(取g10m/s)二、單擺：定義： 回復(fù)力：

7、單擺的回復(fù)力由重力沿切線方向的分力來提供(回復(fù)力合力)單擺的周期：簡單題、對于秒擺下述說法錯誤的是（ ）A擺長縮短為原來的四分之一時，頻率是1HzB擺球質(zhì)量減小到原來的四分之一時，周期是4sC振幅減為原來的四分之一時，周期是2sD如果重力加速度減為原來的四分之一時，頻率為0.25Hz簡單題、（11上海）兩個相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速、 ()在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為和，則（ ）A、 ， B、 ，C、 ， D、 ，簡單題、一物體在某行星表面受到的萬有引力是它在地球表面受到的萬有引力的1/4，在地球上走得很準的擺鐘搬到此行星上后，此鐘的分針走一整圈所經(jīng)歷的

8、時間實際上是（ ）A、0.25小時 B、0.5小時 C、2小時 D、4小時簡單題、一單擺的擺長98cm，在t0時，正從平衡位置向右運動，取g9.8m/s2，則當t1.2s時，下列關(guān)于擺球的運動描述，正確的是()A正向左做減速運動，加速度正在增加B正向左做加速運動，加速度正在減小C正向右做減速運動，加速度正在增加D正向右做加速運動，加速度正在減小簡單題、如圖甲所示是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置。當盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上形成的曲線顯示出沙擺的振動位移隨時間的變化關(guān)系。已知木板被水平拉動的速度為0.20m/s，如圖乙所示的一段木板的長度為0.60m，

9、則這次實驗所利用的沙擺的擺長約為（取g =2）（ ）甲0.60m乙A、0.56m B、0.65m C、1.00m D、2.25m低難題、擺長為L的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時（取作t=0），當振動至?xí)r，擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象是圖中的（ ）BAOm2m1簡單題、如圖所示，B點位于光滑球形曲面球心的正下方，若球心點自由下落的同時，物體從A點由靜止沿球面滑下，已知AB所對圓心角小于，那么：（兩球視為質(zhì)點）（ ）A和同時到達點； B比先到達點；C比先到達點； D質(zhì)量大的先到達點。三、阻尼振動 受迫振動 共振機械振動的分類按振幅變不變化分： 按受不受驅(qū)動力分：簡單題、一單擺做阻尼振

10、動，則在振動過程中（ ）A振幅越來越小，周期也越來越小B振幅越來越小，周期不變C在振動過程中，通過某一位置時，機械能始終不變D振動過程中，機械能守恒，周期不變結(jié)論：共振是一種特殊的受迫振動簡單題、正在運轉(zhuǎn)的洗衣機，當其脫水桶轉(zhuǎn)得很快時，機器的振動并不強烈，切斷電源，轉(zhuǎn)動逐漸停下來，到某一時刻t，機器反而會發(fā)生強烈的振動此后脫水桶轉(zhuǎn)速繼續(xù)變慢，機身的振動也隨之減弱，這種現(xiàn)象說明()A在t時刻脫水桶的慣性最大B在t時刻脫水桶的轉(zhuǎn)動頻率最大C在t時刻洗衣機發(fā)生共振D純屬偶然現(xiàn)象，并無規(guī)律簡單題、兩個彈簧振子，甲的固有頻率是100Hz，乙的固有頻率是400Hz，它們在頻率是300Hz的驅(qū)動力作用下振動

11、，則（ ）A甲的振幅較大，振動頻率是100HzB乙的振幅較大，振動頻率是300HzC甲的振幅較大，振動頻率是300HzD乙的振幅較大，振動頻率是400Hz簡單題、鐵軌上每根鋼軌長12m，若支持車廂的彈簧固有頻率是2Hz，那么列車以多大速度行駛時，車廂振動最厲害（ ）A6m/s B12m/s C24m/s D48m/s簡單題：鋪設(shè)軼軌時，每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙，勻速運行的列車經(jīng)過軌端接縫處時，車輪就會受到一次沖擊由于每根鋼軌長度相等，所以這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動，若發(fā)生共振，列車是危險的為了在保證列車安全行駛下提高列車的運行速度，下列措施可行的是( )A

12、增加鋼軌的長度 B增大列車的固有頻率C減小鋼軌的長度 D增大列車的固有周期§ 機械振動一、簡諧運動1、機械振動：定義： 回復(fù)力：是使物體回到平衡位置的合力（不一定等于物體的合力）送分題：關(guān)于回復(fù)力的說法，正確的是（ ）CDA回復(fù)力是指物體受到的指向平衡位置的力B回復(fù)力是指物體受到的合外力C回復(fù)力是從力的作用效果來命名的，可以是彈力，可以是重力或摩擦力，也可以是幾個力的合力D回復(fù)力一定是變力2、簡諧運動：定義：描述簡諧運動的幾個物理量：位移x、振幅A、回復(fù)力F回 、加速度a、速度v、周期T、頻率f 、系統(tǒng)的動能EK、系統(tǒng)的勢能EP 簡諧運動的圖象簡單題、若物體做簡諧運動，則下列說法中正

13、確的是()CA若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B物體通過平衡位置時，所受合外力為零，回復(fù)力為零，處于平衡狀態(tài)C物體每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同D物體的位移增大時，動能增加，勢能減少簡單題、一彈簧振子振動過程中的某段時間內(nèi)其加速度數(shù)值越來越大，在這段時間內(nèi)（ ）DA振子的速度越來越大B振子正在向平衡位置運動C振子的速度方向與加速度方向一致D以上說法都不正確OxtCOxtDOxtBOxtA簡單題、（12重慶）裝有沙粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示。將試管豎直提少許，然后靜止釋放并開始計時，在一定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動。若取豎直方向為正方向，則

14、以下描述試管振動的圖像中可能正確的是（ ）D簡單題、一個質(zhì)點做簡諧振動，其振動圖象如下圖所示。則該質(zhì)點在哪兩段時間內(nèi)的速度與加速度方向相同（ ）DA、0s0.3s 和 0.3s0.6s B、0.6s0.9s 和 0.9s1.2sC、0s0.3s 和 0.9s1.2s D、0.3s0.6s 和 0.9s1.2s低難題、如圖，兩木塊A和B疊放在光滑水平地面上，質(zhì)量分別為m和M。A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成一彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則下列說法正確的是（ ）BA它們的振幅不能大于B它們的振幅不能大于C它們的最大加速度不能大于D它們的最大加速度

15、不能大于低難題：(13安徽)如圖所示，質(zhì)量為、傾角為的斜面體（斜面光滑且足夠長）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)為，斜面頂端與勁度系數(shù)為、自然長度為的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由靜止開始釋放，且物塊在以后的運動中，斜面體始終處于靜止狀態(tài)。重力加速度為。（1）求物塊處于平衡位置時彈簧的長度；（2）選物塊的平衡位置為坐標原點，沿斜面向下為正方向建立坐標軸，用表示物塊相對于平衡位置的位移，證明物塊做簡諧運動；（3）求彈簧的最大伸長量；（4）為使斜面始終處于靜止狀態(tài)，動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件（假設(shè)滑動摩擦力等于最大靜摩擦力）？mM（1）設(shè)物塊在

16、斜面上平衡時，彈簧的伸長量為，有 解得 此時彈簧的長度為 （2）當物塊的位移為x時，彈簧伸長量為，物塊所受合力為xmMO 聯(lián)立以上各式可得 可知物塊作簡諧運動 （3）物塊作簡諧運動的振幅為 由對稱性可知，最大伸長量為 （4）設(shè)物塊位移x為正，則斜面體受力情況如圖所示，由于斜面體平衡，所以有fFMgFN2FN1 水平方向 豎直方向 又， 聯(lián)立可得， 為使斜面體始終處于靜止，結(jié)合牛頓第三定律，應(yīng)有，所以 當時，上式右端達到最大值，于是有 重要結(jié)論：彈簧振子的周期公式為：簡單題、一個水平彈簧振子，振子的質(zhì)量為m，當振子到達最大位移處時，立即給振子粘上一個質(zhì)量為m/4的物體，讓它們一起振動，那么( )

17、DA振子的振幅變小 B. 振子的周期不變 C振子的機械能變大 D振子達到平衡位置的速度變小簡單題、某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的P處，樹枝在10 s內(nèi)上下振動了6次，鳥飛走后，他把50 g的砝碼掛在P處，發(fā)現(xiàn)樹枝在10 s內(nèi)上下振動了12次。將50 g的砝碼換成500 g砝碼后，他發(fā)現(xiàn)樹枝在15 s內(nèi)上下振動了6次，你估計鳥的質(zhì)量最接近（ ）B A. 50 g B. 200 g C. 500 g D. 550 g重要結(jié)論：簡諧運動具有周期性和對稱性低難題、一質(zhì)點在平衡位置O附近做簡諧運動，從它經(jīng)過平衡位置起開始計時，經(jīng)0.13 s質(zhì)點第一次通過M點，再經(jīng)0.1s第二次通過M點，則質(zhì)點振動周期的可

18、能值為（ ）BA0.72 s和0.23 s B0.72 s和0.24 s C0.24 s和0.23 s D0.18 s和0.24 st/sx/cmOt1t2簡單題、如圖所示，是一個質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象在t1、t2兩時刻，這個質(zhì)點的（ ）DA加速度相同 B位移相同C回復(fù)力相同 D速度相同簡單題、在簡諧運動的過程中， t1 、t2兩個時刻物體分別在關(guān)于平衡位置對稱的兩點 ，則從t1到t2這段時間內(nèi)，物體的（ ）DA 兩個時刻速度一定相同 B 兩個時刻彈性勢能一定相等 C 速度一定先增大，后減小 D 加速度可能先增大后減小再增大m簡單題、一平臺沿豎直方向做簡諧運動,一物體置于振動平臺上隨平臺一起

19、運動.當振動平臺處于什么位置時,物體對臺面的正壓力最大( )CA.當振動平臺運動到最高點時B.當振動平臺向下運動過振動中心點時C.當振動平臺運動到最低點時D.當振動平臺向上運動過振動中心點時mBAm m0簡單題、如圖所示，在質(zhì)量為m0的無下底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量為m(m0>m)的A、B兩物體，箱子放在水平地面上，平衡后剪斷A、B間的連線，A將做簡諧運動，當A運動到最高點時，木箱對地面的壓力為（ ）AA.m0g B.(m0 - m)gC.(m0 + m)gD.(m0 + 2m)g簡單題：如圖所示，質(zhì)量為m0.5kg的物體放在質(zhì)量為M4.5kg的平臺上，隨平臺上、下做簡諧運動設(shè)在簡諧

20、運動過程中，二者始終保持相對靜止已知彈簧的勁度系數(shù)為k400N/m，振幅為A0.1m.試求：(1)二者一起運動到最低點時，物體對平臺的壓力大?。?2)二者一起運動最高點時，物體對平臺的壓力大小(取g10m/s)【解析】(1)在平衡位置，設(shè)彈簧壓縮量為x，有(Mm)gkx，解得x0.125m在最低點，設(shè)物體對平臺壓力大小為F1，由牛頓第三定律可知，平臺對物體的支持力大小也為F1，對整體k(xA)(Mm)g(Mm)a1對mF1mgma1，解得a18m/s2，F(xiàn)19N.(2)在最高點，設(shè)物體對平臺壓力大小為F2，對整體(Mm)gk(xA)(Mm)a2對mmgF2ma2解得a28m/s2，F(xiàn)21N.【

21、答案】(1)9N(2)1N二、單擺：定義： 回復(fù)力：單擺的回復(fù)力由重力沿切線方向的分力來提供(回復(fù)力合力)單擺的周期：簡單題、對于秒擺下述說法錯誤的是（ ）BA擺長縮短為原來的四分之一時，頻率是1HzB擺球質(zhì)量減小到原來的四分之一時，周期是4sC振幅減為原來的四分之一時，周期是2sD如果重力加速度減為原來的四分之一時，頻率為0.25Hz簡單題、（11上海）兩個相同的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以水平初速、 ()在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為和，則（ ）CA、 ， B、 ，C、 ， D、 ，簡單題、一物體在某行星表面受到的萬有引力是它在地球表面受到的萬有引力的1/4，在地球上

22、走得很準的擺鐘搬到此行星上后，此鐘的分針走一整圈所經(jīng)歷的時間實際上是（ ）CA、0.25小時 B、0.5小時 C、2小時 D、4小時簡單題、一單擺的擺長98cm，在t0時，正從平衡位置向右運動，取g9.8m/s2，則當t1.2s時，下列關(guān)于擺球的運動描述，正確的是 ()AA正向左做減速運動，加速度正在增加B正向左做加速運動，加速度正在減小C正向右做減速運動，加速度正在增加D正向右做加速運動，加速度正在減小簡單題、如圖甲所示是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置。當盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上形成的曲線顯示出沙擺的振動位移隨時間的變化關(guān)系。已知木板被水平拉動的

23、速度為0.20m/s，如圖乙所示的一段木板的長度為0.60m，則這次實驗所利用的沙擺的擺長約為（取g =2）（ ）A甲0.60m乙A、0.56m B、0.65m C、1.00m D、2.25m低難題、擺長為L的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時（取作t=0），當振動至?xí)r，擺球具有負向最大速度，則單擺的振動圖象是圖中的（ ）CBAOm2m1簡單題、如圖所示，B點位于光滑球形曲面球心的正下方，若球心點自由下落的同時，物體從A點由靜止沿球面滑下，已知AB所對圓心角小于，那么：（兩球視為質(zhì)點）（ ）BA和同時到達點； B比先到達點；C比先到達點； D質(zhì)量大的先到達點。低難題、我國探月的“嫦娥工程”已啟

24、動，不久我國的宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測得擺長為的單擺做小振幅振動的周期為T，將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，則月球的密度為（ ）BA B C D三、阻尼振動 受迫振動 共振機械振動的分類按振幅變不變化分： 按受不受驅(qū)動力分：簡單題、一單擺做阻尼振動，則在振動過程中（ ）BA振幅越來越小，周期也越來越小B振幅越來越小，周期不變C在振動過程中，通過某一位置時，機械能始終不變D振動過程中，機械能守恒，周期不變結(jié)論：共振是一種特殊的受迫振動簡單題、正在運轉(zhuǎn)的洗衣機，當其脫水桶轉(zhuǎn)得很快時，機器的振動并不強烈，切斷電源，轉(zhuǎn)動逐漸停下來，到某一時刻t，機器反而會發(fā)生強烈的振動此后脫水桶轉(zhuǎn)速繼續(xù)變慢，機身的振動也隨之減弱，這種