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1、机械运动小结第1页，本讲稿共13页 本章在高考中，常考知识点有本章在高考中，常考知识点有单摆周单摆周期公式及其应用期公式及其应用，弹簧振子的振动弹簧振子的振动、振动振动图象及对日常生活现象的解释图象及对日常生活现象的解释，振动过程振动过程中物理量的变化中物理量的变化等，有时结合等，有时结合万有引力定万有引力定律，电场律，电场等知识联合考查，题型多以等知识联合考查，题型多以选择、选择、填空填空为主为主第2页，本讲稿共13页学习目标学习目标1、通过回顾本章基础知识，构建知识网络。、通过回顾本章基础知识，构建知识网络。2、通过分析典型例题，巩固对简谐运动规律的理、通过分析典型例题，巩固对简谐运动规律
2、的理解。解。3、加深对受迫振动和共振的理解。、加深对受迫振动和共振的理解。第3页，本讲稿共13页机机械械振振动动简谐运动简谐运动阻尼振动阻尼振动受迫振动受迫振动A逐渐减小逐渐减小描述描述物理量：物理量：图象：图象：A、T、f、x、F回回变化规律变化规律正弦曲线正弦曲线受力特征：受力特征：能量特征：能量特征：典型模型典型模型特征：特征：共振：共振：f受迫受迫=f驱驱f驱驱=f固固时，时，A最大最大弹簧振子弹簧振子单摆单摆F=-Kx机械能守恒机械能守恒第4页，本讲稿共13页如图所示，是一个质点的振动图象，根据图象回如图所示，是一个质点的振动图象，根据图象回答下列各问：答下列各问：(1)该质点振动的
3、振幅该质点振动的振幅 周期周期 初相分别是多少？初相分别是多少？(2)写出该质点简谐运动的写出该质点简谐运动的 表达式，并求出当表达式，并求出当t=1 s时质点的位移。时质点的位移。（3）在）在t=1s、3s时质点的振动方向？时质点的振动方向？（4）哪些时刻质点具有负向最大速度？）哪些时刻质点具有负向最大速度？（5）哪些时刻质点具有负向最大加速度？）哪些时刻质点具有负向最大加速度？（6）表述）表述6s8s内质点的运动情况？内质点的运动情况？（7）哪些时刻系统具有最大势能？）哪些时刻系统具有最大势能？5-5 4 8t/sx/cm 1 2 3 5 6 7O简谐运动的图象简谐运动的图象典例一典例一第
4、5页，本讲稿共13页(1)应用振动图象可直接读出振幅、周期、初相。应用振动图象可直接读出振幅、周期、初相。(2)结合图象分析描述简谐运动的物理量结合图象分析描述简谐运动的物理量 的顺序：的顺序：回复力回复力 加速度加速度 位移位移x 势能势能 动能动能 速度速度方法总结：方法总结：第6页，本讲稿共13页一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过下图中的下图中的A、B两点，历时两点，历时2s。质点通过。质点通过B点后再点后再经过经过2s第二次通过第二次通过B点，已知点，已知A、B之间的距离为之间的距离为8 cm，则，则B点的位移点的位移xB=_cm振动周
5、期振动周期T=_ s。简谐运动的对称性和周期性简谐运动的对称性和周期性典例二典例二第7页，本讲稿共13页如图所示，固定曲面如图所示，固定曲面AC是一段半径为是一段半径为4m的光滑圆弧形的光滑圆弧形成的，圆弧与水平方向相切于成的，圆弧与水平方向相切于A点，点，AB=10cm，现将，现将一小物体先后从斜面顶端一小物体先后从斜面顶端C和斜面圆弧部分中点和斜面圆弧部分中点D处由处由静止释放，到达斜曲面低端时速度分别为静止释放，到达斜曲面低端时速度分别为V1和和V2，所需，所需时间为时间为t1和和t2，以下说法正确的是：，以下说法正确的是：AV1 V2,t1=t2 BV1 V2,t1 t2 CV1V2,
6、t1=t2 DV1 t2 典例三典例三 单摆的周期公式单摆的周期公式ABCD第8页，本讲稿共13页 一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的与驱动力的频率频率f的关系）如图所示（的关系）如图所示（）A此单摆的固有周期约为此单摆的固有周期约为0.5s B此单摆的摆长约为此单摆的摆长约为1m C若摆长增大，单摆的固有频率增大若摆长增大，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若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动典例四典例四 受迫振动和共振受迫振动和共振 第9页，本讲稿共13页变式训练变式训练2在接近收费口的道路上安装了在接近收费口的道路上安
7、装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为带，减速带间距为10 m，当车辆经过减速，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25 Hz，则当该车以，则当该车以_ m/s的速度行的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为现象称为_。第10页，本讲稿共13页 简谐运动的对称性是指振子经过关于平简谐运动的对称性是指振子经过关于平衡位置对称的两位置时，振子的衡位置对称的两位置时，振子的位移、回位移、回复力、加速度、速度、动能、势能复力、加速度、速度、
8、动能、势能等均是等均是等大等大（其中（其中位移与回复力、加速度的方向位移与回复力、加速度的方向相反相反，速度的方向不确定速度的方向不确定，与实际运动方，与实际运动方向相等），运动时间也具有向相等），运动时间也具有对称性对称性。第11页，本讲稿共13页变式训练变式训练3 在单摆测重力加速度的试验中，在单摆测重力加速度的试验中，如果测得的如果测得的g值偏小，可能原因（值偏小，可能原因（）A、测摆线长时摆线拉得过紧、测摆线长时摆线拉得过紧B、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度变长松动，使摆线长度变长C、开始计时开始时，秒表过迟按下、开始计时开始
9、时，秒表过迟按下D、实验中误将、实验中误将49次全振动数位次全振动数位50次次第12页，本讲稿共13页变式训练变式训练4 某振动系统的固有频率为某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f，若驱动力的，若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是振幅保持不变，下列说法正确的是()A当当ff0时，该振动系统的振幅随时，该振动系统的振幅随f增大而减小增大而减小B当当ff0时，该振动系统的振幅随时，该振动系统的振幅随f减小而增大减小而增大C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率小于该振动系统的振动稳定后，振动的频率小于f第13页，本讲稿共13页