弹簧振子ppt课件

.,弹簧振子（第二课时）,平衡位置:,（1）.周期：与振幅无关，只由振子质量和弹簧的劲度决定。,（2）.可以证明：竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动，周期公式也是。这个结论可以直接使用。,（3）.在水平方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧的弹力；在竖直方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力。,.,例1有一弹簧振子做简谐运动，则（）A加速度最大时，速度最大B速度最大时，位移最大C位移最大时，回复力最大D回复力最大时，加速度最大,例2一个弹簧振子，第一次被压缩x后释放做自由振动，周期为T1，第二次被压缩2x后释放做自由振动，周期为T2，则两次振动周期之比T1T2为A11B12C21D14,.,例3一弹簧振子做简谐运动周期为TA若t时刻和（t+t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则t一定等于T/2的整数倍B若t时刻和（t+t）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则t一定等于T的整数倍C若tT2，则在t时刻和（tt）时刻弹簧的长度一定相等D若tT，则在t时刻和（tt）时刻振子运动的加速度一定相同,.,例4水平弹簧振子，每隔时间T，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔T/2的时间，振子的动量总是大小相等，方向相反，则有（）A弹簧振子的周期可能小于T/2B每隔T/2的时间，振子的加速度总是相同的C每隔T/2的时间，振子的动能总是相同的D每隔T/2的时间，弹簧的长度总是相同的,AC,.,【例与练】如图所示，质量为的物体放置在质量为的物体上，与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中、之间无相对运动设弹簧的劲度系数为，当物体离开平衡位置的位移为时，、间摩擦力的大小等于（）,D,.,例6.如图所示，木块的质量为M，小车的质量为m，它们之间的最大静摩擦力为f，在倔强系数为k的轻质弹簧作用下，沿水平地面做简谐振动.为了使木块与小车在振动中不发生相对滑动，则它们的振幅不应大于多少?,.,【例与练】如图所示，弹簧下端挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，则物体在振动过程中()A.物体在最低点时的弹力大小应为2mgB.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C.弹簧的最大弹性势能等于2mgAD.物体的最大动能应等于mgA,AC,.,五受迫振动和共振,1、受迫振动,受迫振动是物体在周期性驱动力作用下的振动做受迫振动的物体，振动稳定后的周期或频率总等于驱动力的周期或频率，而与物体的固有周期或频率无关,振幅特征：驱动力的频率与物体的固有频率相差较大时，振幅较小驱动力的频率与物体的固有频率相差较小时，振幅较大驱动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅最大,.,共振：做受迫振动的物体，驱动力的频率与它的固有频率相等时，受迫振动的振幅达到最大，这就是共振现象共振曲线如图所示,2、共振,共振的应用和防止应用共振：使驱动力的频率接近直至等于振动系统的固有频率如：共振筛、核磁共振仪防止共振：使驱动力的频率远离振动系统的固有频率，如：火车车厢避震系统,4、无阻尼振动：振幅不变的振动、简谐运动就是一种无阻尼振动,3、阻尼振动：振幅不断减小的振动,.,【例与练】A、B两个弹簧振子,A固有频率为f,B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()A.振子A的振幅较大,振动频率为fB.振子B的振幅较大,振动频率为3fC.振子A的振幅较大,振动频率为3fD.振子B的振幅较大,振动频率为4f,B,.,【例与练】把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上固定一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这样就做成了一个共振筛.筛子做自由振动时,完成10次全振动用时15s,在某电压下,电动偏心轮转速是36r/min.已知增大电压可使偏心轮转速提高;增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么要使筛子的振幅增大,下列哪些做法是正确的.是（）A.提高输入电压B.降低输入电压C.增加筛子质量D.减少筛子质量,解析:筛子振动固有周期,驱动力周期,要使筛子振幅增大,就得使着两个周期值靠近,AC,.,例16.一物体做受迫振动，驱动力的频率小于该物体的固有频率。当驱动力的频率逐渐增大时，该物体的振幅将：（）A逐渐增大B先逐渐减小后逐渐增大；C逐渐减小D先逐渐增大后逐渐减小,解析：此题可以由受迫振动的共振曲线图来判断。受迫振动中物体振幅的大小和驱动力频率与系统固有频率之差有关。驱动力的频率越接近系统的固有频率，驱动力与固有频率的差值越小，作受迫振动的振子的振幅就越大。当外加驱动力频率等于系统固有频率时，振动物体发生共振，振幅最大。由共振曲线可以看出，当驱动力的频率小于该物体的固有频率时，增大驱动力频率，振幅增大，直到驱动力频率等于系统固有频率时，振动物体发生共振，振幅最大。在此之后若再增大驱动力频率，则振动物体的振幅减小。所以本题的正确答案为D。,.,例17.如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动。下列说法中正确的有：（）A各摆的振动周期与a摆相同B各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大C各摆的振动周期不同，c摆的周期最长D各摆均做自由振