机械振动和机械波 1 简谐运动 简谐运动的图象一、考点聚焦1、弹簧振子 Ⅱ2、简谐运动 Ⅱ3、简谐运动的振幅、周期和频率 Ⅱ4、简谐运动的图象 Ⅱ二、知识扫描1、回复力:使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力
回复力是根据力的效果来命名的
回复力的方向总是指向平衡位置
回复力可以是物体所受的合外力,也可以是几个力的合力也可以是一个力,或者某个力的分力
2、简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移成正比,并且方向总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动叫做简谐运动
3、振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离叫做振动的振幅
振幅是标量(标量、矢量)振幅是反映振动强弱的物理量
4、周期和频率:振动物体完成一次全振动所用的时间叫做振动的周期
单位时间内完成全振动的次数叫做全振动的频率
它们的关系是 T= 1 /f
5、简谐运动的对称性:做简谐运动的物体在经过关于平衡位置对称的两点时,两处的加速度、速度、回复力大小相等(大小相等、相等)
动能、势能相等(大小相等、相等)
6、简谐运动的图象:振动图象表示了振动物体的位移随时间变化的规律
反映了振动质点在所有时刻的位移
从图象中可度曲的信息有某时刻的位置、振幅、速度、周期等
三、好题精析例 1 如图 7-1-1 所示,质量为 m 的物体 A 放在质量为 M 的物体 B上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,振动过程中 A、B 之间无相对运动
设弹簧劲度系数为 k,但物体离开平衡位置的位移为 x 时,A、B 间摩擦力的大小等于( )A、kx B、kx C、kx D、0〖解析〗对 A、B 系统用牛顿第二定律F=(M+m)a F=kxa=对 A 用牛顿第二定律 f=ma=kx〖点评〗A、B 无相对运动,故可以综合运用整体法、隔离法分析整个系统和 A 或 B 物体的运动和力的关系
例 2 如图 7-1-2 所示,一个竖直弹簧连着一个质量