简谐振动复习精要[P3.]一、简谐运动的基本概念1.定义物体在受到跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫简谐运动。表达式为:F= -kx(1)简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。也就是说,在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。(2)回复力是一种效果力。是振动物体在沿振动方向上所受的合力。(3)“平衡位置”不等于“平衡状态”。平衡位置是指回复力为零的位置,物体在该位置所受的合外力不一定为零。(如单摆摆到最低点时,沿振动方向的合力为零,但在指向悬点方向上的合力却不等于零,所以并不处于平衡状态)(4)F=-kx 是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。[P4.]2.简谐运动的特征与判断(1)从运动学角度看,简谐运动的特征要有:往复性;周期性,对称性。所谓的往复性,指的是做简谐运动的质点总是在平衡位置附近(与平衡位置相距不超过振幅 A 的范围内)往复运动着,而迫使其往复的则是做简谐运动的质点所受到的回复力。所谓的周期性,指的是做简谐运动的质点所做具有往复特征的运动总是周而复始地进行着而每一个循环所经历的时间都是相同的具有严格的周期性特征。所谓的对称性,指的是做简谐运动的物体在一个周期内无论是从时间上看或是从空间上看都是关于平衡位置为对称的。即位移 x(加速度 a)的大小相同时,速度 v 的大小也相同;速度 v 的大小相同时,位移 x (加速度 a)的大小也相同等.(2)从动力学角度看,简谐运动的特征表现在所受到的回复力的形式上:简谐运动的质点所受到的回复力 F 其方向总与质点偏离平衡位置的位移 x 的方向相反,从而总指向平衡位置;其大小则总与质点偏离平衡位置的位移 x 的大小成正比,即F=-kx(3)通常可以利用简谐运动的动力学特征去判断某质点的运动是否是简谐运动,其具体的判断方法是分为两个步骤:首先找到运动质点的平衡位置,即运动过程中所达到的受到的合力为零的位置,以该位置为坐标原点,沿质点运动方向过立坐标;其次是在质点运动到一般位置(坐标值为 x)处时所受到的回复力 F,如 F 可表为F=-kx [P6.]3、几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移 x、回复力 F、加速度 a、速度 v 这四个矢量的相互关系。(1)由定义知:F∝x,方向相反。(2)由牛顿第二定律知:F∝a,方向相同。(3)由以上两条可知:a∝x,方向相反。(4)v 和 x、F、a...