机械振动和机械波知识点复习及练习

1、.机械振动和机械波机械振动知识点1.机械振动：物体(粒子)在平衡位置附近的往返运动称为机械振动，简称振动条件：a，物体偏离平衡位置必须受到斥力的作用。b，阻力足够小。弹性：在振动方向上效果力的合力平衡位置：物体静止时(结合)力为零的位置：运动期间弹性为零的位置(不平衡状态)说明振动的物理量偏移x(m)都指向相对于平衡位置的最后一个位置振幅A(m)从平衡位置移动的对象的最大距离(描述振动强度)周期T(s)完成完全振动所需的时间称为周期(描述振动速度)前进东物体的两个运动状态(位移和速度)完全相同频率f(Hz)1s完成整个振动的次数称为频率(说明振动速度)2.谐波运动概念：弹性是与位移大小成比例、

2、方向相反的振动力特征：运动特性为自适应加速度运动从力和能量的角度分析x、f、a、v、EK、EP特征：运动中对称存在平衡位置：最大速度，最大动能；最小位移、最小弹性、最小加速度最大位移：最小速度，最小动能；最大位移、最大弹性、最大加速度v、EK同步更改；x、f、a、EP同步更改，在同一位置只能有v不同谐波运动的图像(振动图像)物理意义：反映随时间振动的粒子位移变化的规律可以直接读取振幅a，周期t(频率f)可以随时知道振动粒子的位移(反之亦然)粒子的振动方向(速度方向)可以知道f、a等随时间的变化4.谐波运动的表示：5.单摆(理想模型)是单摆角度很长的简单谐波振动恢复力：重力沿切线方向的分力周期公

3、式：(t与a，m，无关，等时性)重力加速度测量g，g=等效摆长L=L线r阻尼振动、强迫振动、共振阻尼振动(还原振动)在振动中受到阻力，能量减少，振幅逐渐减小的振动强迫振动：由外部世界的周期性推进力引起的物体振动称为强迫振动。特性：共振：当物体在强迫振动中，驱动力的频率等于物体的固有频率时，强制振动的振幅最大，这种现象称为共振条件： (共振曲线)练习11弹簧振子在直线上进行简单的谐波运动，如果经过第一个m，n两点时速度v(v0)相同，则以下说法是正确的()A.振荡器在m，n两点接收相同的弹性。b .振荡器在m，n两点对平衡位置的位移相同C.振荡器具有相同的m，n两点加速度大小D.从m点到n点，振

4、荡器先做均匀加速度运动，然后做均匀减速运动2如图所示，粒子在平衡位置o点移动到最大位移a的过程中，在平衡位置o点两侧进行谐波运动，通过第一次通过m点0.15s、第二次通过m点0.1s。然后过了多长时间，通过第三个m点，这个粒子的振动频率是3甲和2个弹簧振子，振动图像看起来如图所示()A.这两种弹簧振子完全相同B.两个弹簧振子的最大恢复力比f a: f b=2: 1C.振荡器a速度为0时，振荡器b速度最大D.振荡器的振动频率比f a: f b=1: 24如图所示，粒子沿直线的谐波运动平衡位置在o点，粒子在特定时间点通过p点向右移动动作，路径1s返回到p点，通过1s到达o点(2厘米)。下一个：粒子

5、运动的周期t=_ _ _ _ _ _ _ _ _粒子运动的振幅为A=_cm。对于5钟摆，以下错误说明为()A.钟摆的恢复力是重力的分力。b .如果钟摆的倾角小于5，则可以看作是简单的谐波振动C.钟摆的振幅不管有多大，其周期是d .钟摆的振动是可变加速度圆周运动如果6甲和2个钟摆，a的振幅是b的4倍，a的振幅是b的3倍，a钟摆的质量是b的2倍，那么a摆动5次时间的b摆动_ _ _ _ _ _ _次7钟摆长为l的钟摆简单谐波振动，如果从某个时间点开始计时(t=0)，则钟摆到达钟摆时的振动图像在图中()oA/cmF/Hz0.250.50.75848如图所示，钟摆的共振曲线大约是钟摆的长度？(g=近似

6、为m/s2)如果钟摆变长，绘制的图像的峰值朝哪个方向移动？10用自由振动第一次压缩x后释放的弹簧振子(T1周期)，用自由振动压缩后释放2倍(T2周期)，两个振动周期与t1: T2的比率()A.1: 1 b.1: 2 C.2: 1 C.1: 411 A，B两个钟摆，A钟摆的自然频率为f，B钟摆的自然频率为4f，如果受到频率为5f的驱动力的强迫振动，则将比较两个钟摆A，B()A.a钟摆的振幅更大，振动频率为f B.B钟摆的振幅更大，振动频率为5fC.a钟摆的振幅更大，振动频率为5fD。b振幅的振幅更大，振动频率为4f12一名学生进行了“用钟摆测量重力加速度”的实验，测得摆线长度为101.00厘米，

7、钟摆直径为2.00厘米，记录钟摆振动50次，用秒表记录的时间为101.5 s。以下选项之一：(1)他测量的重力加速度g=m/s2(计算了三个有效数字)(2)他测量的g值小，可能是： ()A.测量摆线长度时，摆线拉得太紧。B.摆线顶部没有牢牢绑在悬架点上，振动松弛，摆线长度增加。C.开始计时时，秒表按得太晚。d .实验中，共49台振动器被错误地测量为50。(3)为了提高实验精度，实验中可以多次更改长l，测量相应的周期t，得出相应的l和t值集，然后将结果数据作为横坐标，T2作为纵坐标，用直线连接，得到直线的斜率k。重力加速度g=。(标记为k)2机械波基本知识1.机械波：介质中机械振动的传播生成条件

8、：振动源，介质机械波向外传播只是振动的形式或能量，每个粒子都不漂移在介质驱动过程中，每个粒子仅在每个平衡位置附近振动沿波传播的方向，后一个粒子的振动总是落后于前一个粒子的振动振动：每个粒子开始振动的方向与波源开始振动的方向相同2.波分类剪切波：每个粒子的振动方向与波的传播方向垂直。波的凸起部分叫伏皮，凹部分叫伏谷。纵波：每个粒子的振动方向与波的传播方向在同一直线上。有秘密和叔父。3.描述波的物理量波长(m)两个相邻移动状态完全相同的粒子之间的距离粒子每周期振动一次，波就准确地传播一个波长周期T(s)粒子完成整个振动的时间频率f(HZ):在单位时间内传播的波(即波长)总数。波速v(m/s)波在单

9、位时间内传播的距离关系：=f，T由波源确定。每个粒子的周期(频率)与波源相同V 由介质确定4.波图像反映每个粒子在特定时间点离开介质中平衡位置的位移可以直接读取振幅a、波长和每个粒子的位移每个粒子的振动方向可以从波的传播方向知道可以绘制特定时间后的波形波的图像迭代：时间为周期整数倍的两个瞬间的波形相同。示例1一瞬间的波形在x轴上传播，如图所示。已知此时粒子f的运动方向为向下()A.此波沿x轴的负方向传播。b .粒子d现在向下移动C.粒子b在粒子c之前返回平衡位置D.粒子e的振幅为零5振动图像和波图像合成应用振动是随时间变化的粒子现象，波动是全体粒子结合出现的现象。谐波运动及其产生的谐波振幅、频

10、率相同，两个图像的正弦(馀弦)曲线形状相同，但两个图像本质上不同。请参阅表格：振动图像可变图像研究对象振动的粒子沿波传播所有粒子研究内容粒子随时间的位移变化所有粒子在特定时间点的空间分布导线物理意义指示每个瞬间的粒子置换指示粒子在特定时间点的置换变更图表线图形会随时间继续，但其外观不会变更图像会随着时间的推移沿传播方向平移整条曲线表示横坐标距离表示期间表示波长示例3如图6-27所示，a是t=1.0s中波动的图像，b是参与波动的p粒子的振动图像。(1)你判断波的传播方向吗？(？(2)波速v=？(3)在甲道上画出经过3.5s时的波形(4)通过3.5s时，求出p粒子的距离和位移6可变图像多解决方案(

11、1)波的空间周期性：距离波长整数倍的多个粒子的振动完全相同。(2)波时间的周期性：x轴上相同的给定粒子，t nT中的振动等于t瞬间(位移、速度、加速度等)中的振动。(3)波的双向：表示波可以正向和负向传播(4)介质中两个粒子之间的距离和波长的关系未定。“在某个时间点，p，q两个粒子都在均衡位置，p，q之间只有一个波峰”，满足此条件的波形有四个。acbd图4是在特定时间点的波形图像，虚线是通过0.2s的波形图像。追求：可能的波速4X/my0如果波速是35m/s，寻找波传播方向如果0.2s小于一个周期，则传播距离、周期(频率)、波速。练习21关于谐波机械波在给定介质中传播，以下说法是正确的()波速

12、与频率成正比，波长成正比，b振幅越大，波速就越大c在一个周期内振动的粒子经过的路，1波长d周期越大，波长越大3如图所示，s点是振动源，频率为100Hz，结果横波传播到右侧，波速为80m/s，p，q是波传播过程中的两点，SP=4.2m，SQ=5.4m.s通过平衡位置向上移动时()A.p在波谷，q在波峰。b.p在波峰，q在波谷C.p，q都在峰上D.p通过平衡位置向上移动，q通过平衡位置向下移动4图沿图x轴传播的机械波的一列为16m/s，特定时间点的图像可以从图像中知道()A.这个波波长16米B.这种热波传播8米需要2s时间C.x=4m米时，粒子的振幅为0D.x=6m的粒子沿y轴正向运动5度7表示剪

13、切波特定时刻的图像a、b、c、d是介质中的多个粒子图7A.a，c两个粒子具有相同的振幅B.此时，粒子在正向上的加速度最大C.b粒子此时在正向运动D.b粒子此时速度为0，b，d的距离为波长沿6正x轴传播的波，波速度为6m/s，振幅为2cm，在特定时间点从波源5cm的a点向负最大位移移动时，波源8cm的b点位于平衡位置并向上移动。可以看到该波的波长，频率f各为()A.=12厘米，f=50Hz b.=厘米，f=150hz c .=12厘米，f=150hz d.=厘米，f=50Hz7.图中显示了t=7/4s时简单谐波的波动图像。已知波速为v=20m/s。t=0瞬间x=10m的粒子的位置和速度()a .

14、 y=4厘米，速度方向向下b . y=0厘米，速度方向向下c . y=0厘米，速度方向d . y=-4厘米，速度方向向上图58度5表示上下振动的波源s，频率为100Hz.由引起的波左右传播。波速为8.0m/s。振动首先传递给两个a，b粒子，当s通过平衡位置向上振动时，a，b粒子的位置为()A.a在波谷，b在波峰b.a，b都在波峰C.a在波峰，b在波谷d.a，b都在波谷。o0.10.20.2-0.2Y/mT/s乙氏o240.2-0.2Y/mX/m甲姓qp9度甲是特定时间点谐波剪切波的波形，图乙是粒子p以该时间点为时间起点的振动图像。从这一刻开始()A.如果通过0.35 s，则粒子q小于粒子p距平

15、衡位置的距离B.通过0.25 s时，粒子q的加速度大于粒子p的加速度C.波经过0.15 s，沿x轴正向传播3米D.通过0.1 s时，粒子q的运动方向沿y轴正方向X/m图1oY/m1 2 3 4 5 6图2oT/sY/m1 2 3 4 5 610个简单谐波剪切波沿x轴负方向传播。图1是t=1s的波形图，图2是在波中振动的粒子随时间振荡的位移的图形线(两个图具有相同时间的开始)，图2可以是图1中粒子的振动图形线吗？（）A.x=0的粒子；B.x=1m处的粒子；C.x=2m米的粒子；D.x=3m的粒子。11沿x轴传播的横波列，如图6所示，实线和虚线分别为图6方向和传播距离()A.x轴正向，6mb。负x

16、轴方向，6mC.x轴正向，2md。负x轴方向，2米图1012如图10所示，每个粒子的振幅是2厘米，沿正x轴传播。在特定时间点，p，q两个粒子的位移为1厘米，粒子p的速度方向是y轴的负方向，粒子q则相反。p，q如果已知两个粒子相距60米，则此热浪的最长波长可能是_ _ _ _ _ _ _ m。13度甲是在t=0.2s时波可见的波形，图b是在此波中平衡位置坐标为10厘米的粒子的振动图像。这个波沿着方向传播。波速是。图a中的p点从图标开始通过s。第一次回到平衡位置。图14是在t=0时间(计时开始)向右传播的简单谐波剪切波的波。已知点b在t=1s时第三次到达波峰值(在1s内三次到达点b)。以下选项之一：周期是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _波速是_ _ _ _ _ _ _ _