2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義：機(jī) 械 振 動

1、PAGE 4 -選修3-4第一章機(jī)械振動與機(jī)械波第1講機(jī) 械 振 動必備知識一、簡諧運動1.簡諧運動的規(guī)律:質(zhì)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。2.平衡位置:物體在振動過程中回復(fù)力為零的位置。3.回復(fù)力:使物體返回到平衡位置的力,方向總是指向平衡位置。屬于效果力,可以是某一個力,也可以是幾個力的合力或某個力的分力。4.描述簡諧運動的物理量: 物理量定義意義位移由平衡位置指向質(zhì)點所在位置的有向線段描述質(zhì)點振動中某時刻的位置相對于平衡位置的位移振幅振動物體離開平衡位置的最大距離描述振動的強(qiáng)弱和能量周期振動物體完成一次全振動所需時間描述振動的快慢,兩者互為倒數(shù):T=1

2、頻率振動物體單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)相位t+描述周期性運動在各個時刻所處的不同狀態(tài)二、簡諧運動的公式與圖象1.動力學(xué)表達(dá)式:F=-kx,其中“-”表示回復(fù)力與位移的方向相反。2.運動學(xué)表達(dá)式:x=Asin(t+),其中A代表振幅,=2f表示簡諧運動的快慢,t+代表簡諧運動的相位,叫作初相。3.圖象:從任意位置處開始計時,函數(shù)的表達(dá)式為x=Asin(t+),圖象如圖所示。三、簡諧運動的兩種模型的比較模型彈簧振子單擺簡諧運動條件(1)彈簧質(zhì)量可忽略(2)無摩擦等阻力(3)在彈簧彈性限度內(nèi)(1)擺線為不可伸縮的輕細(xì)線(2)無空氣阻力(3)最大擺角很小回復(fù)力彈簧的彈力提供擺球重力沿圓弧切線方向的分力

3、平衡位置彈簧處于原長處最低點周期與振幅無關(guān)T=2l四、受迫振動和共振1.三種振動形式的比較:振動類型比較項目自由振動受迫振動共振受力情況僅受回復(fù)力周期性驅(qū)動力作用周期性驅(qū)動力作用振動周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定,即固有周期或固有頻率由驅(qū)動力的周期或頻率決定,即T=T驅(qū)或=f驅(qū)T驅(qū)=T0或驅(qū)=f0振動能量振動物體的機(jī)械能不變由產(chǎn)生驅(qū)動力的物體提供振動物體獲得的能量最大2.受迫振動中系統(tǒng)能量的變化:受迫振動系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒,系統(tǒng)與外界時刻進(jìn)行能量交換?；A(chǔ)小題1.判斷下列題目的正誤。(1)簡諧運動是勻變速運動。()(2)做簡諧運動的物體位移減小時,加速度減小,速度也減小。()(3)簡諧運動的回復(fù)

4、力可以是恒力。()(4)物體做受迫振動時,其振動頻率與固有頻率無關(guān)。()提示:(1)。簡諧運動的回復(fù)力周期性變化,故做簡諧運動物體的加速度不斷變化,是變加速運動。(2)。做簡諧運動的物體位移減小時,加速度減小,速度增大。(3)?；貜?fù)力與位移成正比,簡諧運動的位移不斷變化,回復(fù)力是變力。(4)。受迫振動的周期和頻率等于驅(qū)動力的周期和頻率,與物體的固有周期和頻率無關(guān)。2.(教材改編題)(多選)如圖所示為某物體做簡諧運動的圖象,下列說法正確的是()A.0.6 s時刻與1.2 s時刻物體的回復(fù)力相同B.0.2 s時刻與1.0 s時刻物體的速度相同C.0.10.3 s時間內(nèi)物體加速度在增大D.0.30.5 s時間內(nèi)物體的勢能在增大【解析】選A、B、D。由圖象可知,0.6 s時刻與1.2 s時刻物體的位移相同,由F=-kx可得物體的回復(fù)力相同,A正確;0.2 s時刻與1.0 s時刻物體圖象的斜率相同,即物體的速度相同,B正確;0.10.3 s