機械振動機械波知識點歸納(含過關(guān)題訓練及答案)

PAGEPAGE4機械振動機械波知識點歸納一、簡諧運動：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運動。如：彈簧振子的運動。二、振幅(A)：1、定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動的振幅。2、物理意義：振幅是描述振動強弱的物理量。振幅的兩倍表示的是做振動的物體運動范圍的大小。振幅和位移的區(qū)別和聯(lián)系：（１）振幅等于最大位移的數(shù)值；（２）對于一個給定的振動，振子的位移是時刻變化的，但振幅是不變的；（３）位移是矢量，振幅是標量。三、簡諧運動的表達式：做簡諧運動的質(zhì)點在任意時刻t的位移四、簡諧運動的回復(fù)力由于力F的方向總是與位移X的方向相反，即總是指向平衡位置。它的作用總是要把物體拉回到平衡位置，所以稱為回復(fù)力。五、簡諧運動中振子的受力、運動及能量情況分析六、周期公式的理解:1、擺長L＝細繩長度＋小球半徑2、單擺周期與擺長和重力加速度有關(guān)，與振幅和質(zhì)量無關(guān)。3、擺長、重力加速度都一定時，周期和頻率也一定，通常稱為單擺的固有周期和固有頻率。單擺周期公式的應(yīng)用：七、阻尼振動：1、阻尼振動：振幅逐漸減小的振動2、阻尼振動的圖像：八、受迫振動的特點：受迫振動的頻率總等于驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。共振：驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。共振曲線：圖象特點：f驅(qū)=f固時，振幅有最大值f驅(qū)與f固差別越大時，振幅越小九、波的形成和傳播：1、介質(zhì)各個質(zhì)點不是同時起振，但起振方向與振源方向相同；2、離振源近的質(zhì)點先起振；3、質(zhì)點只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移；4、波傳播的是振動形式和能量,且能傳遞信息；5、傳播過程中各質(zhì)點的振動都是受迫振動，驅(qū)動力來源于振源，各質(zhì)點起振時與振源起振時的情況完全相同，其頻率等于振源頻率．十、機械波的分類①橫波:質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波.橫波有凸部（波峰）和凹部（波谷）。②縱波:質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波.縱波有密部和疏部.

十一、波長、波速和頻率及其關(guān)系

（1）波長:兩個相鄰的且在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離叫波長.振動在一個周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長.（2）波速:波的傳播速率.機械波的傳播速率由介質(zhì)決定，與波源無關(guān).（3）頻率:波的頻率始終等于波源的振動頻率，與介質(zhì)無關(guān).（4）三者關(guān)系:v=λf十二、波的特有現(xiàn)象：（1）波的疊加原理（獨立傳播原理）（2）波的衍射：波繞過障礙物的現(xiàn)象（3）波的干涉：頻率相同的兩列波疊加發(fā)生干涉現(xiàn)象，則介質(zhì)中某點P的振動是加強或是減弱，取決于該點到達兩波源的距離之差：若距離之差恰等于半波長的偶（奇）數(shù)倍，則P處的質(zhì)點振動必然是加強（減弱）的。7、某同學在“用單擺測定重力加速度”的實驗中測量了一些數(shù)據(jù)，其中的一組數(shù)據(jù)如下所示。（1）用毫米刻度尺測量擺線的長時，將擺線平放，如圖(A)所示，刻度尺讀數(shù)是99.00cm用游標卡尺測量擺球直徑，卡尺游標位置如圖(B)所示，可知擺球直徑是_1.940__cm，如圖所示測出的擺長（偏大，偏小），正確的測量方法是將帶小球的擺線懸掛后測量（B）0（B）023456781（2）該同學用秒表記錄了單擺振動30次全振動所用的時間如圖C所示，則秒表所示讀數(shù)為56.9s。單擺的周期是1.90s（保留三位有效數(shù)字）（3）為了提高實驗精度，在試驗中可改變幾次擺長L，測出相應(yīng)的周期Ｔ，從而得出一組對應(yīng)的L與T的數(shù)值，再以l為橫坐標為縱坐標，將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖D所示，與L的關(guān)系式=__4Lπ2/g__，利用圖線可求出圖線的斜率k=__4___，再由k可求出g=__9.86_m/s2__。0031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314圖C114320.80.50l/mT2/s2圖D(4)如果他測得的g值偏小，可能的原因是（）A．未掛小球就測量繩長，然后與小球半徑相加作為擺長B．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C．開始計時，秒表過遲按下D．實驗中誤將29次全振動數(shù)記為30次8、如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速大小為0.3m/s，P點的橫坐標為96cm，從圖中狀態(tài)開始計時，求：

（1）經(jīng)過多長時間，P質(zhì)點開始振動，振動時方向如何？

（2）經(jīng)過多長時間，P質(zhì)點第一次到達波峰？

（3）以P質(zhì)點第一次到達波峰開始計時，作出P點的振動圖象．（至少畫出1.5個周期）參考答案及評分標準：（1）開始計時時，這列波的最前端的質(zhì)點坐標是24cm，根據(jù)波的傳播方向，可知這一點沿y軸負方向運動，因此在波前進方向的每一個質(zhì)點開始振動的方向都是沿y軸負方向運動，故P點開始振動時的方向是沿y軸負方向，1分P質(zhì)點開始振動的時間是：1分（2）波形移動法：質(zhì)點P第一次到達波峰，即從初始時刻這列波的波峰傳到P點，因此所用的時間是：1分（3）由波形圖知，振幅A=10

cm，λ=24cm，，由P點自正向最大位移開始的振動圖象如圖所示．2分【答案】(1)2.4s沿y軸負方向(2)3.0s9、一列沿x軸正方向傳播的簡諧波，在t=0的時刻的波形圖，已知這列波在A出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是0.4s，求：

（1）這列波的波速是多少？

（2）再經(jīng)過多少時間質(zhì)點B才能第一次到達波峰？

（3）這段時間里B通過的路程是多少？10、右圖是一列簡諧波在某一時刻的波形圖線。虛線是0.2s后它的波形圖線。這列波可能的傳播速度是多大？2、由于波的傳播方向未給定，所以必須分別討論波向右傳播和向左傳播兩種情況，又由于周期(或頻率)未給定，要注意時間的周期性，用通式表示一段時間t。由圖線可直接讀出波長λ＝4m。11、如圖為一列簡諧橫波在t1=0時刻的圖象。此時波中質(zhì)點M的運動方向沿y負方向，且到t2=0.55s質(zhì)點M恰好第3次到達y正方向最大