第 53 课时 机械振动考点 1 简谐运动的特征1．定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。2．平衡位置：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：总是指向平衡位置。(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．描述简谐运动的物理量(1)位移 x：由平衡位置指向质点所在位置的有向线段，是矢量。(2)振幅 A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是□标量，表示振动的强弱。(3)周期 T：物体完成一次□全振动所需的时间。频率 f：单位时间内完成全振动的□次数。它们是表示振动快慢的物理量，二者的关系为 T＝□。5．简谐运动的位移表达式：x＝□A sin( ωt ＋ φ ) 。 [例 1] (2018·河北沧州月考)如图，在一直立的光滑管内放置一劲度系数为 k 的轻质弹簧，管口上方 O 点与弹簧上端初位置 A 的距离为 h，一质量为 m 的小球从 O 点由静止下落，压缩弹簧至最低点 D，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。小球自 O 点下落到最低点 D 的过程中，下列说法中正确的是( )A．小球最大速度的位置随 h 的变化而变化B．小球的最大速度与 h 无关C．小球的最大加速度大于重力加速度D．弹簧的最大压缩量与 h 成正比解析 小球速度最大的位置，加速度为零，即重力等于弹力，有 mg＝kx，所以 x 不变，则最大速度位置不变，与 h 无关，故 A 错误；小球从下落点到平衡位置，重力和弹力做功，下落的高度不同，小球的最大速度不同，故 B 错误；若小球在 A 点释放，根据简谐运动的对称性，在最低点加速度为 g，方向向上，若小球在 O 点释放，最低点位置会下降，则最大加速度大于 g，故 C 正确；在最低点弹簧的压缩量最大，根据能量守恒定律可得 mg(h＋x)＝kx2，故弹簧的最大压缩量与 h 有关，但不是成正比关系，故 D 错误。答案 C质点做简谐运动时，其位移(相对平衡位置的位移)、回复力、加速度、速度、动量等矢量都随时间做周期性的变化，它们的周期就是简谐运动的周期 T。物体的动能和势能也随时间做周期性的变化，其周期为，常见的简谐运动模型有弹簧振子和单摆。1．(多选)下列关于振动的回复力的说法正确的是( )A．回复力方向总是指向平衡位置B．回复力是按效果命名的C．回复力一定是物体受到的合力D．回复力由弹簧的弹力提供E．振动物体在平衡位置所受的回...
