高考物理一轮复习第7章机械振动和机械波第1节机械振动课件

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共振筛、摆钟、地震波、多普勒彩超等
简谐运动的特征、单摆的周期与摆长的定量关系、用单摆测量重力加速度的大小、受迫振动的特点、共振的条件及其应用、波的特征、波的图像、波速与波长和频率的关系、波的干涉与衍射现象、多普勒效应
高考中本章内容的题型既有选择题、填空题,又有计算题。考查的具体内容主要包括以下几个方面:①简谐运动;②振动图像和波形图像以及波的传播规律;③机械波的波长、波速和频率(周期)的关系;④单摆
一、简谐运动1.概念质点的位移与时间的关系遵从 正弦函数　的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条 正弦曲线　。 
2.平衡位置①物体在振动过程中 回复力　为零的位置。 3.回复力(1)定义:使物体返回到 平衡位置　的力。 (2)方向:时刻指向 平衡位置　。 (3)来源:属于 效果　力,可以是某一个力,也可以是几个力的 合力　或某个力的 分力　。 
4.简谐运动的两种模型
②注:单摆振动时在平衡位置回复力为零,但摆球所受合力不为零。　　
5.描述简谐运动的物理量
二、简谐运动的公式和图像1.简谐运动的表达式(1)动力学表达式:F= -kx　,其中“-”表示回复力与位移的方向相反。 (2)运动学表达式:x= Asin(ωt+φ)　,其中A代表振幅,ω=2πf表示简谐运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ叫作 初相位　。 
2.简谐运动的图像(1)从 平衡位置　开始计时,函数表达式为x=Asin ωt,图像如图甲所示。 (2)从 最大位移处　开始计时,函数表达式为x=Acs ωt,图像如图乙所示。 
1.受迫振动系统在 驱动力　作用下的振动。做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于 驱动力　的周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率) 无　关。 2.共振做受迫振动的物体,它的固有频率与驱动力的频率越接近,其振幅就越大,当二者 相等　时,振幅达到最大,这就是共振现象。共振曲线如图所示。 
1.判断下列说法的正误。(1)简谐运动的回复力可以是恒力。( ×　)(2)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。( ×　)(3)做简谐运动的质点先后通过同一点,回复力、速度、加速度、位移都是相同的。( ×　)(4)简谐运动的周期与振幅成正比。( ×　)(5)物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关。( √　)
2.如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,BO=OC=5 cm。若振子从B到C的运动时间是1 s,则下列说法中正确的是(　)A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是1 s,振幅是10 cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20 cmD.从B开始经过3 s,振子通过的路程是30 cm
答案 D解析 振子从B→O→C仅完成了半次全振动,所以周期T=2×1 s=2 s,选项A、B错误;振幅A=BO=5 cm,振子在一次全振动中通过的路程为4A=20 cm,所以两次全振动中通过的路程为40 cm,选项C错误;3 s的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30 cm,选项D正确。
3.(多选)如图所示,A球振动后,通过水平细绳迫使B、C振动,振动达到稳定时,下列说法中正确的是(　)A.只有A、C的振动周期相等B.C的振幅比B的振幅小C.C的振幅比B的振幅大D.A、B、C的振动周期相等
答案 CD　解析 B球、C球做受迫振动,周期都等于A球的振动周期,选项A错误,D正确;A球、C球摆长相等,所以固有频率相等,则C球发生共振,C的振幅比B的振幅大,选项B错误,C正确。
4.(新教材人教版选择性必修第一册P34习题改编)如图所示为某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息,回答下列问题。(1)该质点做简谐运动的周期为多少?(2)该质点做简谐运动的位移和时间的关系式是什么?
(3)该质点第一次振动到+5 cm处需要的时间为多少?
1.(多选)(2020山东卷)如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面的水平轻绳,左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A对水平桌面的压力刚好为零。
轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是(　)A.M