机械振动概念、知识点总结

机械振动概念、知识点总结 1、机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动。 例1：乒乓球在地面上的来回运动属于往复运动，不属于机械振动。 因为：乒乓球没有在平衡位置附近做往复运动。 （1）平衡位置：①物体所受回复力为零的位置。 ②振动方向上，合力为零的位置。 ③物体原来静止时的位置。 （2）机械振动的平衡位置不一定是振动范围的中心。 （3）机械振动的位移：以平衡位置为起点，偏离平衡位置的位移。 （4）回复力：沿振动方向，指向平衡位置的合力。 ①回复力是某些性质力充当了回复力，所以回复力是效果力，不是性质力。 ②回复力与合外力的关系： 直线振动（如弹簧振子）：回复力一定等于振子的合外力，也就是说，振子的合外力全部充当回复力。 曲线振动（如单摆）：回复力不一定等于振子的合外力。 ③平衡位置,回复力为零。 例2：判断：机械振动中，振子的平衡位置是合外力（加速度）为零的位置。 答：错误。 正例：弹簧振子的平衡位置是合外力为零的位置。 反例：单摆中，小球的最低点为平衡位置，回复力为零， 但合外力为： 2mvFFTmgL合向 最低点时，小球速度最大，0v，所以0F合 2、简谐运动（简谐运动是变加速运动，不是匀变速运动） （1）简谐运动定义： ①位移随时间做正弦变化 ②回复力与位移的关系： F 回=-kx，即：回复力大小与位移大小成正比。 （2）F 回，x，v的关系 ①F 回与 x的大小成正比，方向总是相反。 （F 回总是指向平衡位置，x总是背离平衡位置） ②v的大小与 F 回，x反变化，但方向无联系。 振动范围的两端：F 回，x最大，v=0，最小 平衡位置： F 回=0，x=0 最小，v最大 例3：判断：简谐振动加速度大小与位移成正比 答：错误。 正例：弹簧振子的F 合=F 回=-kx，a=F 合/m=-kx/m，a 与位移大小成正比 三种说法都是正确的 反例：单摆中，小球在平衡位置时，位移为零，但0F合，0a ，a 与位移大小不成正比。 （3）振幅（A）：是标量，简谐运动是等幅振动。 ①定义：振子离开平衡位置的最大距离 ②物理意义：描述振子振动强弱的物理量。 ③振幅与振子具有的能量有关，振子能量越大，振幅就越大，反之，就越小。 ④完成一次全振动，振子的路程一定等于 4 倍振幅 完成半次全振动，振子的路程一定等于 2 倍振幅 完成1/4 次全振动，振子的路程不一定等于 1 倍振幅。 说明：如果振子的从平衡位置或最大位移处开始计时，经过 1/4 周期...