高二物理競賽機械振動習題課 課件

機械振動1.把單擺擺球從平衡位置向位移正方向拉開，使擺線與豎直方向成一微小角度，然后由靜止放手使其振動，從放手時開始計時。若用余弦函數(shù)表示運動方程，則該單擺振動的初相為知識點：簡諧振動的運動方程2.圖中所畫的是兩個簡諧振動的振動曲線。若這兩個簡諧振動可疊加，則合成的余弦振動的初相為知識點：簡諧振動的運動方程，簡諧振動的合成3.兩個質點各自作簡諧振動，它們的振幅相同、周期相同，第一個質點的振動方程為，當?shù)谝粋€質點從相對于其平衡位置的正位移處回到平衡位置時，第二個質點正在最大正位移處，則第二個質點的振動方程為：知識點：兩個簡諧振動步調的比較4.圖中三條曲線分別表示簡諧振動中的位移x，速度v和加速度a，下列說法正確的是：知識點：位移、速度、加速度曲線的關系(1)曲線3,2,1分別表示x,v,a曲線(2)曲線2,1,3分別表示x,v,a曲線(3)曲線1,3,2分別表示x,v,a曲線(4)曲線2,3,1分別表示x,v,a曲線(5)曲線1,2,3分別表示x,v,a曲線5.已知一質點沿y軸作簡諧振動。其振動方程為與之對應的振動曲線是知識點：簡諧振動的初始條件6.彈簧振子在光滑水平面上作簡諧振動時，彈性力在半個周期內所做的功為知識點：相差半個周期的振動狀態(tài)的關系，保守力做功與勢能變化的關系，彈性勢能的表達式7.一彈簧振子作簡諧振動，總能量為E1，如果簡諧振動振幅增加為原來的兩倍，重物的質量增加為原來的四倍，則它的總能量E2變?yōu)橹R點：諧振系統(tǒng)總能量的表達式8.一彈簧振子作簡諧振動，當其偏離平衡位置的位移的大小為振幅的1/4時，其動能為振動總能量的知識點：諧振系統(tǒng)總能量守恒，諧振系統(tǒng)勢能公式9.一彈簧振子作簡諧振動，振幅為A，周期為T，其運動方程用余弦函數(shù)表示。若t=0時，振子在位移為A/2處，且向負方向運動，則初相為知識點：簡諧振動運動方程中初相的確定(利用初始條件)，或者用旋轉矢量法10.一彈簧振子作簡諧振動，當位移為振幅的一半時，其動能為總能的知識點：諧振系統(tǒng)總能量守恒，諧振系統(tǒng)勢能公式共振的利與弊共振現(xiàn)象在實際中有著廣泛的應用：鋼琴、小提琴等樂器的木制琴身，利用共振現(xiàn)象使其成為了一共鳴盒，以提高音響效果；收音機的調諧裝置也利用了共振現(xiàn)象（電磁共振）選臺；原子核內的核磁共振用來進行物質結構的研究及醫(yī)療診斷等。共振的利與弊共振現(xiàn)象也有其危害性：例如，共振時振動系統(tǒng)的振幅過大，建筑物、機器設備等就會受到嚴重的損壞；汽車行駛時，若發(fā)動機運轉的頻率接近車身的固有頻率，車身也會產生強烈的共振而受到損壞。18世紀中葉，一隊拿破侖士兵在指揮官的口令下，邁著威武雄壯、整齊劃一的步伐，通過法國昂熱市一座大橋，快走到橋中間時，橋梁突然發(fā)生強烈的顫動并且最終斷裂坍塌，造成許多官兵和市民落入水中喪生。造成這次慘劇的罪魁禍首，正是共振！因為大隊士兵齊步走時，產生的一種頻率正好與大橋的固有頻率一致，使橋的振動加強，當它的振幅達到最大限度直至超過橋梁的抗壓力時，橋就斷裂了。共振的利與弊聲音殺人聽不到的聲音——次聲，頻率低于20赫茲，人體內臟固有頻率和次聲頻率接近，外來次聲會引起人體無法忍受的顫抖，從而產生視覺障礙、定向力障礙、惡心等癥狀，甚至還會出現(xiàn)可導致死亡的內臟損壞或破裂。共振現(xiàn)象也有其危害性：例如，共振時振動系統(tǒng)的振幅過大，建筑物、機器設備等就會受到嚴重的損壞；汽車行駛時，若發(fā)動機運轉的頻率接近車身的固有頻率，車身也會產生強烈的共振而受到損壞。由開有許多小孔的孔板和空腔所構成，當傳來的噪聲頻率與消聲器的固有頻率相同時，就會跟小孔內空