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高中物理选修3-4第22章 机械振动知识点总结

一、简谐运动

1.概念:质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(xt图象)是一条正弦曲线的振动.

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:时刻指向平衡位置.

(3)来源:振动物体所受的沿振动方向的合力.

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5.单摆的等时性:单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g,与振幅和振子(小球)质量都没有关系.

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考点一 简谐运动的五个特征   

1.动力学特征

F=-kx“-”表示回复力的方向与位移方向相反,k是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数.

2.运动学特征

简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反,为变加速运动,远离平衡位置时xFaEp均增大,vEk均减小,靠近平衡位置时则相反.

3.运动的周期性特征

相隔TnT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同.

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5.能量特征

振动的能量包括动能Ek和势能Ep,简谐运动过程中,系统动能与势能相互转化,系统的机械能守恒.

6.(1)由于简谐运动具有周期性、往复性、对称性,因此涉及简谐运动时,往往出现多解.分析此类问题时,特别应注意,物体在某一位置时,位移是确定的,而速度不确定,时间也存在周期性关系.

(2)相隔(2n1)T/2()的两个时刻振子的位置关于平衡位置对称,位移、速度、加速度等大反向.