高二物理第二学期期末复习（一） 机械振动
班级______________ 姓名_________________ 学号______________
一、机械振动
1..机械振动：物体在平衡位置附近所做的_____________，叫做机械振动，通常简称为振动。
2.回复力：振动物体所受到的总是指向____________的力。
3.振动特点：振动是一种往复运动，具有_________性。
4.振动描述的物理量：（1）位移：由__________指向振动质点所在位置的有向线段。
（2）振幅：离开平衡位置的_____________。①是标量； ②表示振动的强弱
（3）周期和频率：完成一次________所用的时间为周期T，_______________完成全振动的次数为频率f．二者互为倒数；T=1/f；
5. 简谐运动图象
（1）物理意义：表示振动物体（或质点）的_________随__________变化的规律．
（2）坐标系：以横轴表示_________，纵轴表示____________，用平滑曲线连接.
（3）特点：简谐运动的图象是正弦（或余弦）曲线．
（4）表达式：_____________________。
【例1】（ ）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．1Hz B. 1.25Hz C.2Hz D 2.5Hz
【例2】如图所示，一个轻弹簧竖直固定在水平地面上，将一个小球轻放在弹簧上，
M点为轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置，在小球下落的过程中，小球以相同的动量
通过A、B两点，历时1s，过B点后再经过1s，小球再一次通过B点，小球在2s内
通过的路程为6cm，N点为小球下落的最低点，则小球在做简谐运动的过程中：
（1）周期为 ；（2）振幅为 ；
【例3】（ ）如图所示，为某一弹簧振子简谐运动的图象。则
A 振动的振幅为6 m B 振动的周期6s
C t＝1.5s时和t＝2.5s时，振子的速度相同
D t＝2.5s时，振子的加速度正在减小，沿x轴的负方向
二、简谐运动和回复力
1.回复力：振动物体所受到的总是指向___________的合外力。
2.简谐运动：物体所受的回复力与______________________成正比，力F与位移x之间的关系为：_______________。负号表示_________________________总相反。
③运动特征：回复力F对物体产生的加速度a=____________，方向始终与__________相反，总指向_________________。
④简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度_______，加速度_______；在最大位移处，速度________，加速度___________。
【例4】（ ）某一弹簧振子做简谐运动，在图的四幅图象中，正确反映加速度a与位移x的关系的是：
【例5】（ ）1. 如图，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，则：
A．当振子从O向A运动时，位移变小
B．当振子从A向O运动时，速度变大
C．当振子从O向B运动时，加速度变小
D．当振子从B向O运动时，回复力变大
【例6】如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，求：
（1）物体对弹簧的最小压力是多大？
（2）要使物体在振动中不离开弹簧，振幅最大为A的多少倍？
【例7】（ ）关于振动物体的平衡位置，下列说法中正确的是：
A．是加速度改变方向的位置 B．回复力为零的位置
C．速度最大的位置 D．加速度最大的位置
【例8】（ ）下列有关回复力的说法中正确的是：
A回复力是指物体受到的指向平衡位置的力 B.回复力是指物体受到的合力
C.回复力是从力的作用效果命名的,可以是重力、弹力或摩擦力,可以是几个力的合力
D.回复力实质上是向心力
三、单摆
1．单摆振动的回复力是_______________________________。
2.单摆的周期： T=________________，其中摆长指_________________________的距离。
秒摆：周期为2s的单摆．其摆长约为l m.
3.单摆测重力加速度的原理：单摆的周期公式：________________，由周期公式可得：g=________________。实验中测出__________________和_________________,就可以计算出当地的重力加速度g。或=_______________或=_________________。作出图像，应该是一条直线，根据直线的斜率求出当地的重力加速度g。
【例9】（ ）对单摆的振动，以下说法中正确的是：
A.单摆摆动时，摆球受到的向心力大小处处相等 B.单运动的回复力是摆球所受合外力
C.摆球经过平衡位置时所受回复力为零 D.摆球经过平衡位置时所受合外力为零
【例10】（ ）摆长为L的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，（取作t=0），当振动至 时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的：?
【例11】（1）在用单摆测重力加速度的实验中，测得悬线长为L，摆球直径为d，完成n次全振动所用时间为t，则重力加速度为大小g= 。
(2）把一个秒摆由地面移至距地面高度为地球半径一倍的高处，则它的周期将变为 s（3）一个单摆在山脚处（可以认为是海平面高度），测得其周期为T，将其移至山顶处，测得其周期变化了ΔT，不考虑摆长随温度变化，设地球半径为R，则山高为 。[来源:Z§xx§k.Com]
【例12】已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次振动，两摆长之差为1.6m，则两单摆摆长la与lb分别为[来源:Z,xx,k.Com][来源:学#科#网Z#X#X#K]
A．la=2.5m，lb=0.9m B．la=0.9m，lb=2.5m C．la=2.4m，lb=4.0m D．la=4.0m，lb=2.4m
【例13】如图所示的光滑柱形槽中，小球自点以沿方向的初速度去接近固定在点的小球。已知弧长，而圆弧半径为，图中的、、、在同一水平面上，则为多大时，才能使小球恰好碰到小球？（设）
【例14】( )用单摆测定重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值，引起这一误差的可能原因是：
A.摆线上端未系牢，摆动中松驰了 B.把摆线长当成摆长
C.把摆线长加摆球直径当成摆长
D.测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”，直到第30次同向过平衡位置时制动秒表，读得经历时间t，用周期T＝来进行计算
四、外力作用下的振动
1. ___________________________________________叫做固有频率。
阻尼振动：_______________________________的振动叫做阻尼振动．
2.受迫振动：（1)振动系统在周期性_______________的振动叫做受迫振动．
（2)受迫振动稳定时，系统振动的频率等于____________，跟系统的固有频率无关．
3.共振（1)当________________等于____________________时，物体的振幅最大的现象叫做共振．
(2）条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率．f驱=f周
（3)共振曲线．如图所示．
【例15】如图所示，用两端固定在竖直墙壁上的水平轻绳悬挂四个单摆。已知A摆和C摆摆长相等，B摆的摆长远大于A摆的摆长，而D摆摆长稍小于A摆摆长。现把A摆拉离其平衡位置一小角度，由静止释放，使其在垂直于纸面的平面内振动。其余三摆则在其扰动下振动起来。则在其后振动稳定的一段时间内：
A．四摆振动频率不同，均以各自固有频率振动
B.四摆振动频率相同
C.B、C、D三摆中，C摆振幅最 D.B、C、D三摆中，D摆振幅最小
【例16】把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15s；在某电压下，电动偏心轮的转速是88r/min。已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法正确的是：
A．降低输入电压 B．提高输入电压 C．增加筛子质量 D．减小筛子质量
【例17】( )1. A 、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则：
振子A的振幅不大，振动频率为f B.振子B的振幅较大，振动频率为3f[来源: ]
C. 振子A的振幅较大，振动频率为3f D.振子B的振幅较大，振动频率为f
【例18】( )如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘接在一起,且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后
A.摆动的周期为T B.摆动的周期为T[来源:学&科&网Z&X&X&K]
C.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3h D.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h
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