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高二物理期查
第四部分：机械振动
一、弹簧振子
弹簧振子是指小球和弹簧所组成的系统，是一种理想化模型
振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移
平衡位置：
振子原来静止时的位置
具有对称性和周期性
二、振幅
三、周期和频率
振动物体离开平衡位置的最大距离
振幅是标量
一次全振动：一个完整的振动过程
振动物体以相同的速度（大小和方向）相继通过同一位置所经历的过程
四、测量小球振动的周期
五、相位
简谐运动的周期（T）与振幅（A）无关。
????=????sin(??????????+????0
?
位 移
振 幅
初 相
相 位
圆频率
周 期
????????????
?
?????＝??????????????
?
????=????????
?
????=????????????????
?
与振幅（A）无关。
物体质量
回复系数
六、试卷讲解
1.某弹簧振子简谐运动图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.t=1s时，振子的加速度为零
B.t=2s时，振子的速度最大
C.t=3s时，振子的位移最小
D.t=4s时，振子的振幅为零
B
?在平衡位置处：速度最大，动能最大；位移为零，加速度为零，势能最小；
?在最大位置处：速度为零，动能为零；位移最大，加速度最大，势能最大。
例题分析
2．如图所示是表示一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的（ ）
A．t＝0时刻振子的加速度最大
B．t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
C．t2时刻振子的位移最大
D．t3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
E．该图象是从平衡位置开始计时画出的
3.某一个在竖直方向上做简谐运动的弹簧振子，其位移x与时间t的关系曲线如图所示．若规定向上为正方向，则（ ）A.振子的振幅为5mB.振子的振动频率为4HzC.第2s末振子的速度最大，并且方向竖直向下D.第5s末振子的加速度最大，弹簧的弹性势能最大
ACD
CD
七、单摆的回复力
八、单摆的周期
????=?????g????????
?
可以写成：????=?????????
?
一般偏角?????
单摆做简谐运动
????=????????????????
?
1.单摆的周期与振幅无关——单摆的等时性。
伽利略首先发现了单摆的等时性
2.单摆的周期与摆球的质量无关。
3.单摆的周期与摆长有关——摆长越长，周期越大。
九、阻尼振动
当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼，系统克服阻尼的作用要做功，消耗机械能，因而振幅减小，最后停下来
振幅逐渐减小的振动
十、受迫振动
振动频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率没有关系
十一、共振
驱动力频率等于系统的固有频率
共振时受迫振动的振幅最大
自由振动、受迫振动及共振的比较
试卷讲解
1.发生下述哪一种情况时，单摆的周期会减小（ ）
A.增大摆球质量
B.增加摆长
C.减小单摆振幅
D.将单摆由月球拿回地球
考点：单摆在平衡位置处的合外力不为零，因为在竖直方向的合力需提供做圆周运动的向心力，在水平方向的合力为零（水平方向回复力为零）
D
考点：单摆的周期与振幅及摆球的质量均无关，跟摆长和当地的重力加速度有关。
例题讲解
2.关于单摆，下列说法中正确的是（ ）
A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置
B.摆球受到的回复力是它的合力
C.摆球经过平衡位置时，所受的合力为零
D.摆角很小时，摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比
单摆的回复力是重力沿圆弧方向的分力，当摆球运动到平衡位置时，回复力为零,但合力不为零，因为小球还有向心力，方向指向悬点（即指向圆心）另外摆球所受的合力与位移大小不成正比
A
试题讲解
4.一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是（ ）
A. ????????时刻摆球速度最大，摆球的回复力最大
B. ????????时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小
C. ????????时刻摆球速度为零，摆球的回复力最小
D. ????????时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大
?
D
5.如图所示是一个单摆(θ＜5°)，其周期为T，则下列说法正确的是(　　)A．把摆球的质量增加一倍，其周期也增加一倍B．此摆由C→B运动的时间为TC．摆球由B→O时，势能向动能转化D．摆球由O→C时，动能向势能转化
CD

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