2020年高考物理一轮复习课件:专题十四 第1讲 机械振动 .ppt
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1、专题十四 机械振动与机械波,第1讲 机械振动,考点 1,简谐运动,1.简谐运动:质点的位移与时间的关系遵从_函数 的规律,其振动图象(x-t 图象)是一条_曲线. 2.特征:回复力 F_,x 是振动质点相对_ 位置的位移,可用该关系式判断一个振动是否为简谐运动.,正弦,正弦,kx,平衡,3.描述简谐运动的物理量 (1)位移 x:由_位置指向质点所在位置的有向线段,,是_量.,平衡,矢,最大距离,标,(2)振幅 A:振动物体离开平衡位置的_,是_,量,表示振动的强弱.,全振动,次数,(3)周期 T:物体完成一次_所需的时间. 频率 f:单位时间内完成全振动的_.,它们是表示振动快慢的物理量,二者
2、的关系为 T_. 4.简谐运动的位移表达式:x_.,Asin (t),考点 2,简谐运动的图象,位移,时间,1.物理意义:表示振动质点的_随_变化的规律.,2.图象特征:_曲线.,正弦(或余弦),平衡,从质点位于_位置处开始计时,函数表达式为 x Asin t,图象如图 14-1-1 甲所示;从质点位于_处 开始计时,函数表达式为 xAcos t,图象如图乙所示.,甲,乙,图 14-1-1,最大位移,考点 3,受迫振动,1.受迫振动:系统在周期性_作用下的振动.做受 迫振动的系统,它的周期(或频率)等于_的周期(或 频率),而与系统的固有周期(或频率)_. 2.共振:驱动力的频率_系统的固有频
3、率时,受迫 振动的振幅最大.,驱动力,驱动力,无关,等于,【基础自测】 1.(多选)一质点做简谐运动的图象如图 14-1-2 所示,下列说,法正确的是(,),A.质点的振动频率为 4 Hz B.在 10 s 内质点经过的路程为 20 cm,C.第 4 s 末质点的速度为零,图 14-1-2,D.在 t1 s 和 t3 s 两时刻,质点位移大小相等、方向相反 E.在 t2 s 和 t6 s 两时刻,质点速度相同 答案:BDE,),2.(多选)简谐运动的特点是( A.回复力跟位移成正比且反向 B.速度跟位移成反比且反向 C.加速度跟位移成正比且反向 D.振幅跟位移成正比 E.振幅跟位移无关,增大时
4、,速度减小,但位移的方向与速度方向可能相同,也可 能相反,B 不正确.振幅与位移无关,D 不正确,E 正确.故选 A、 C、E.,答案:ACE,3.(多选)一弹簧振子做简谐运动,周期为 T(,),(n1,2,3,).根据以上分析,C 错误,A、D 项正确.若 t 和 (tt)两时刻,振子的位移、加速度、速度等均相同,则t nT(n1,2,3,),但仅仅根据两时刻振子的位移相同,不能得 出tnT,B 错误.若tnT,在 t 和(tt)两时刻,振子的位 移、加速度、速度等均大小相等、方向相同,E 正确.故选 A、 D、E. 答案:ADE,4.(多选)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅 A
5、,(,) A.此单摆的固有周期约为 2 s B.此单摆的摆长约为 1 m,图 14-1-3,C.若摆长增大,单摆的固有频率增大 D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动 E.此单摆的振幅是 8 cm 答案:CDE,热点 1,简谐运动的特征,热点归纳 1.简谐运动中路程(s)与振幅(A)的关系: (1)质点在一个周期内通过的路程是振幅的 4 倍. (2)质点在半个周期内通过的路程是振幅的 2 倍.,(3)质点在四分之一周期内通过的路程有三种情况:,计时起点对应质点在三个特殊位置(两个最大位移处和,一个平衡位置)时,sA;,计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向平衡,位置运动时,sA;,计时起
6、点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向最大,位移处运动时,sA.,2.简谐运动的重要特征:,(续表),考向 1,简谐运动的位移,【典题 1】(多选)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的,A.振动的周期为 8 s B.第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同 C.第 1 s 末与第 3 s 末的速度相同 D.第 3 s 末至第 5 s 末的位移方向都相同 E.第 3 s 末至第 5 s 末的速度方向都相同 答案:ABE,考向 2,简谐运动的周期和振幅,【典题 2】如图 14-1-4 所示,一轻弹簧一端固定,另一端 连接一物块构成弹簧振子,该物块是由 a、b 两个小物块粘在一 起组成的.物块在光滑
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