机械振动 导学案

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1、机械振动导学案一、简谐运动⑴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。⑵回复力是根据　效果　命名的力。是振动物体在沿振动方向上所受的合力。(3)振幅A是描述振动的物理量。（要将振幅跟位移相区别，在简谐运动的振动过程中，振幅是不变的而位移是时刻在改变的）(4)周期T是描述振动的物理量。周期由振动系统本身的因素决定，叫固有周期。(5)频率f=1/T也是描述振动　　　的物理量，周期与频率的关系是　　　　　　　　4.简谐运动的图象简谐运动的图象是　　　　　　函数图象，其物理意义是　　　　　　　　　　　　　　　振动过程中

2、各物理量的变化情况振动体位置位移X回复力F加速度a速度v势能动能方向大小方向大小方向大小方向大小平衡位置O最大位移处A平衡位置O→最大位移处A最大位移处A→平衡位置O【例1】如图所示，轻质弹簧上端固定，下端连结一小球，平衡时小球处于O位置，现将小球由O位置再下拉一小段距离后释放（在弹性限度内），试证明释放后小球的上下振动是简谐振动。【例2】如图所示，在质量为M的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m（M≥m）的D、B两物体．箱子放在水平地面上，平衡后剪断D、B间的连线，此后D将做简谐运动．当D运动到最高点时，木箱对地压力为（）A、Mg；B．（M－m）g；C、（M＋m）g

3、；D、（M＋2m）g【例3】如图，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力），并保持相对静止，则下列说法正确的是()A．A和B均作简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比机械振动导学案第8页共8页C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功【例4】如图所示，一弹簧振子在振动过程中，经a、b两点的速度相同，若它从a到b历时0．2s，从b再回到a的最短时间为0．4s，则该振子的振动频率为（）。（A）

4、1Hz；（B）1.25Hz（C）2Hz；（D）2．5Hz【例5】一弹簧振子作简谐振动，周期为T（）A．若t时刻和（t＋Δt）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B．若t时刻和（t＋Δt）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则上t必等于T/2的整数倍C．若Δt=T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子运动的加速度一定相等D．若Δt＝T/2，则在t时刻和（t十Δt）时刻弹簧的长度一定相等【例6】如图所示，一弹簧振子在光滑水平面内做简谐振动，O为平衡位置，A,B为最大位移处，当振子由A点从静止开始振动，测得第二次经过平衡位置所用时间为t秒，在O点上方C处

5、有一个小球，现使振子由A点，小球由C点同时从静止释放，它们恰好到O点处相碰，试求小球所在C点的高度H是多少？【例7】如图所示，质量为m的物块A放在木板B上，而B固定在竖直的轻弹簧上。若使A随B一起沿竖直方向做简谐运动而始终不脱离，则充当A的回复力的是。当A的速度达到最大时，A对B的压力大小为。【例8】(03江苏)一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm.振子的平衡位置位于x袖上的0点.图甲中的a,b,c,d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上箭头表示运动的方向．图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象是（）A.若规定状态a时t＝0，则图象为①B.若规

6、定状态b时t＝0，则图象为②C.若规定状态c时t＝0，则图象为③D.若规定状态d时t＝0，则图象为④练习一：1．一质点作简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示．由图可知，在t=4s时，质点的（）()A．速度为正的最大值，加速度为零B．速度为负的最大值，加速度为零机械振动导学案第8页共8页C．速度为零，加速度为正的最大值D．速度为零，加速度为负的最大值2、如图7-4所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B间作简谐运动，A、B间距为10cm．振子从O点运动到P点历时0.2s，经A点再回到P点又历时0.4s下列说法正确的是（）A.它的振幅为10cmB．它的周期为1.6sC

7、．它的频率为0.5HzD．它由P点经O点运动到B历时0.8s3.图2为一弹簧振子的振动图像，由此可知，（　　　）A．在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大B．在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C．在t3时刻，振子的动能最小，所受的弹性力最小D．在t4时刻，振子的动能最小，所受的弹性力最大4.公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在坚直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t=0，其振动图象如图所示，则（　　　）A．t=T/4