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      高考物理機(jī)械振動和機(jī)械波知識點(diǎn)

      時間:2024-11-03 03:53:04 高考物理 我要投稿

      高考物理機(jī)械振動和機(jī)械波知識點(diǎn)

        1.簡諧運(yùn)動

      高考物理機(jī)械振動和機(jī)械波知識點(diǎn)

        (1)定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動,叫做簡諧運(yùn)動。

        (2)簡諧運(yùn)動的特征:回復(fù)力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向與位移方向相反,總指向平衡位置。

        簡諧運(yùn)動是一種變加速運(yùn)動,在平衡位置時,速度最大,加速度為零;在最大位移處,速度為零,加速度最大。

        (3)描述簡諧運(yùn)動的物理量

       、傥灰苮:由平衡位置指向振動質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,是矢量,其最大值等于振幅。

       、谡穹鵄:振動物體離開平衡位置的最大距離,是標(biāo)量,表示振動的強(qiáng)弱。

       、壑芷赥和頻率f:表示振動快慢的物理量,二者互為倒數(shù)關(guān)系,即T=1/f。

        (4)簡諧運(yùn)動的圖像

        ①意義:表示振動物體位移隨時間變化的規(guī)律,注意振動圖像不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡。

        ②特點(diǎn):簡諧運(yùn)動的圖像是正弦(或余弦)曲線。

       、蹜(yīng)用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x,判定回復(fù)力、加速度方向,判定某段時間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況。

        2.彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量,與其放置的環(huán)境和放置的方式無任何關(guān)系。如某一彈簧振子做簡諧運(yùn)動時的周期為T,不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小,它的周期就都是T。

        3.單擺:擺線的質(zhì)量不計且不可伸長,擺球的直徑比擺線的長度小得多,擺球可視為質(zhì)點(diǎn)。單擺是一種理想化模型。

        (1)單擺的振動可看作簡諧運(yùn)動的條件是:最大擺角α5°。

        (2)單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力。

        ①在振幅很小的條件下,單擺的振動周期跟振幅無關(guān)。

       、趩螖[的振動周期跟擺球的質(zhì)量無關(guān),只與擺長L和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭有關(guān)。

       、蹟[長L是指懸點(diǎn)到擺球重心間的距離,在某些變形單擺中,擺長L應(yīng)理解為等效擺長,重力加速度應(yīng)理解為等效重力加速度(一般情況下,等效重力加速度g‘等于擺球靜止在平衡位置時擺線的張力與擺球質(zhì)量的比值)。

        4.受迫振動

        (1)受迫振動:振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動叫受迫振動。

        (2)受迫振動的特點(diǎn):受迫振動穩(wěn)定時,系統(tǒng)振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。

        (3)共振:當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時,振動物體的振幅最大,這種現(xiàn)象叫做共振。

        共振的條件:驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率。

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