今天给各位同学分享衡水名师机械振动题的知识，其中也会对机械振动填空题进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了分享本站，现在开始吧！
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有关高中物理 机械振动的所有知识点！
（一）机械振动
物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 （二）简谐振动
1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－kx，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。
2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。
3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。
（三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。
2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。 （四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。
细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐振动的条件是：最大摆角小于5°，单摆的回复力F是重力在圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。由公
式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅，摆球质量无关，只与L和g有关，其中L是摆长，是悬点到摆球球心的距离。g是
单摆所在处的重力加速度，在有加速度的系统中（如悬挂在升降机中的单摆）其g应为等效加速度。 （五）振动图象。
简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间，纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象，它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。要把质点的振动过程和振动图象联系起来，从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度，回复力等的变化情况。 （六）阻尼振动、受迫振动、共振。
简谐振动是一种理想化的振动，当外界给系统一定能量以后，如将振子拉离开平衡位置，放开后，振子将一直振动下去，振子在做简谐振动的图象中，振幅是恒定的，表明系统机械能不变，实际的振动总是存在着阻力，振动能量总要有所耗散，因此振动系统的机械能总要减小，其振幅也要逐渐减小，直到停下来。振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动，阻尼振动虽然振幅越来越小，但振动周期不变，振幅保持不变的振动叫无阻尼振动。
振动物体如果在周期性外力──策动力作用下振动，那么它做受迫振动，受迫振动达到稳定时其振动周期和频率等于策动力的周期和频率，而与振动物体的固有周期或频率无关。
物体做受迫振动的振幅与策动力的周期（频率）和物体的固有周期（频率）有关，二者相差越小，物体受迫振动的振幅越大，当策动力的周期或频率等于物体固有周期或频率时，受迫振动的振幅最大，叫共振。 【典型例题】
[例1] 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v（v≠0）相同，那么，下列说法正确的是（ ）
A. 振子在M、N两点受回复力相同 B. 振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C. 振子在M、N两点加速度大小相等 D. 从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动
解析：建立弹簧振子模型如图所示，由题意知，振子第一次先后经过M、N两点时速度v相同，那么，可以在振子运动路径上确定M、N两点，M、N两点应关于平衡位置O对称，且由M运动到N，振子是从左侧释放开始运动的（若M点定在O点右侧，则振子是从右侧释放的）。建立起这样的物理模型，这时问题就明朗化了。
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因位移、速度、加速度和回复力都是矢量，它们要相同必须大小相等、方向相同。M、N两点关于O点对称，振子回复力应大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反。由此可知，A、B选项错误。振子在M、N两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，故C选项正确。振子由M→O速度越来越大，但加速度越来越小，振子做加速运动，但不是匀加速运动。振子由O→N速度越来越小，但加速度越来越大，振子做减速运动，但不是匀减速运动，故D选项错误，由以上分析可知，该题的正确答案为C。
[例2] 一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s质点第一次通过M点，再经0.1 s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为多大?
解析：将物理过程模型化，画出具体的图景如图1所示。设质点从平衡位置O向右运动到M点，那么质点从O到M运动时间为0.13 s，再由M经最右端A返回M经历时间为0. 1 s；如图2所示。
另有一种可能就是M点在O点左方，如图3所示，质点由O点经最右方A点后向左经过O点到达M点历时0.13 s，再由M向左经最左端A，点返回M历时0.1 s。根据以上分析，质点振动周期共存在两种可能性。如图2所示，可以看出O→M→A历时0.18 s，根据简谐运动的对称性，可得到T1＝4×0.18 s＝0.72 s。另一种可能如图3所示，由O→A→M历时tl＝0.13 s，由M→A’历时t2＝0.05 s，设M→O历时t，则4（t+t2）＝t1+2t2+t，解得t＝0. 01 s，则T2＝4（t+t2）＝0.24 s，所以周期的可能值为0.72 s和0.24 s
[例3] 甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（ ）
A. 两弹簧振子完全相同 B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1 C. 振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D. 振子的振动频率之比f甲∶f乙=1∶2
解析：从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲∶T乙=2∶1，得频率之比f甲∶f乙=1∶2，D正确。弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A错误。由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子受回复力（F=kx）的最大值之比F甲∶F乙不一定为2∶1，所以B错误，对简谐运动进行分析可知，在振子到达平衡位置时位移为零，速度最大；在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰到达平衡位置，所以C正确。答案为C、D。
[例4] 在海平面校准的摆钟，拿到某高山山顶，经过t时间，发现表的示数为t′，若地球半径为R，求山的高度h（不考虑温度对摆长的影响）。
解析：由钟表显示时间的快慢程度可以推知表摆振动周期的变化，而这种变化是由于重力加速度的变化引起的，所以，可以得知由于高度的变化引起的重力加速度的变化，再根据万有引力公式计算出高度的变化，从而得出山的高度。
一般山的高度都不是很高（与地球半径相比较），所以，由于地球自转引起的向心力的变化可以不考虑，而认为物体所受向心力不变且都很小，物体所受万有引力近似等于物体的重力。
（1）设在地面上钟摆摆长l，周期为T0，地面附近重力加速度g，拿到高山上，摆振动周期为T′，重力加速度为g′，应有
从而
（2）在地面上的物体应有在高山上的物体应有得
[例5] 在光滑水平面上，用两根劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧系住一个质量为m的小球。开始时，两弹簧均处于原长，后使小球向左偏离x后放手，可以看到小球将在水平面上作往复振动。试问小球是否作简谐运动？
解析：为了判断小球的运动性质，需要根据小球的受力情况，找出回复力，确定它能否写成F=－kx的形式。以小球为研究对象，竖直方向处于力平衡状态，水平方向受到两根弹簧的弹力作用。设小球位于平衡位置O左方某处时，偏离平衡位置的位移为x，则左方弹簧受压，对小球的弹力大小为f1=k1x，方向向右。右方弹簧被拉伸，对小球的弹力大小为f2=k2x，方向向右。 小球所受的回复力等于两个弹力的合力，其大小为F=f1+f2=（k1+k2）x，方向向右。令k=k1+k2，上式可写成F=kx。由于小球所受回复力的方向与位移x的方向相反，考虑方向后，上式可表示为F=－kx。所以，小球将在两根弹簧的作用下，沿水平面作简谐运动。点评：由本题可归纳出判断物体是否作简谐运动的一般步骤：确定研究对象（整个物体或某一部分）→分析受力情况→找出回复力→表示成F=－kx的形式（可以先确定F的大小与x的关系，再定性判断方向）。
[例6] 如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现将重球（视为质点）从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d。以下关于重球运动过程的正确说法应是（ ）
A. 重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，重球做减速运动。 B. 重球下落至b处获得最大速度。
图9-1 图9-2
A. 物体的动能为1J； B. 物块的重力势能为1.08J C. 弹簧的弹性势能为0.08J D. 物块的动能与重力势能之和为2.16J 解析：由题设条件画出示意图9－2，物体距地面26cm时的位置O即为物体做简谐运动的平衡位置。根据动能的对称性可知，物体距地面22cm时A”位置的动能与距地面30cm时A位置的动能相等。因此只需求出物体自由下落到刚接触弹簧时的动能即可。由机械能守恒定律得
。物体从A到A”的过程中弹性势能的增加为
，所以选项A、C正确。
单摆模型
【单摆模型简述】
在一条不可伸长的、忽略质量的细线下端栓一可视为质点的小球, 当不必考虑空气阻力的影响, 在摆角很小的情况下可看
作简谐运动, 其振动周期公式可导出为.2glT
【视角一】合理联想, 挖掘相关物理量.
例1. 试用秒表、小石块、细线估算电线杆的直径.
分析与解: 要估算电线杆的直径, 题目中没有给刻度尺, 因此, 用什么来替代刻度尺是问题的关键. 秒表、小石块似乎对测量电线杆的直径没有直接关系；若是联想到小石块可以与细线组成单摆， 秒表可用来测量时间，本题便不难解决了。
用等于n个电线杆圆周长的细线与小石块组成单摆，用秒表测出单摆m（30～50）次全振动所用时间t，则单摆振动的周
期,422
2
gTlglT电线杆的圆周长
nlL，电线杆的直径,Ld有.43
22
nmgld 【视角二】迁移与虚拟，活化模型方法.
例2. 一倾角α很小(α＜2°
)的斜劈固定在水平地面, 高为h［如图1(a)］.光滑小球从斜劈的顶点A由静止开始下滑, 到达底端B所用时间为t1. 如果过A、B两点将斜劈剜成一个光滑圆弧面, 使圆弧面在B点恰与底面相切, 该小球从A由静止开始下滑到B所用的时间为t2. 求t1与t2的比值.
分析与解: 当小球在斜劈上做匀加速直线运动时, 有sinh.2sin1sin211
21
ghttg，将斜劈剜成光滑圆弧面后.
虚拟并迁移单摆模型, 因2α＜4°,小球在圆弧面运动时受重力与指向圆心的弹力作用, 这与单摆振动时的受力：重力与指向悬点的拉力类似. 如图1(b)所示. 则小球在圆弧面上的运动就是我们熟知的简谐运动. 这样能使问题化繁为简, 化难为易,
迅速找到解决问题的途径.因为L-h=Lcos2α. 所以
2
sin22cos1h
hL
. 小球沿圆弧面从A运动到B的时间为单摆周
期的1/4. 故
.
2sin42412
ghgLt所以, t1∶t2=4∶π. 【视角三】 等效变换, 化解习题难度.
例3. 如图2(a)所示是一种记录地震装置的水平摆, 摆球m固定在边长为L、质量可略去不计的等边三角形的顶角A上, 它的对边BC跟竖直线成不大的夹角α,摆球可绕固定轴BC摆动, 求摆球作微小摆动时的周期.
分析与解: 该题有多种求解方法, 若采用等效法, 能化解难度, 关键是求等效摆长, 因摆球在竖直平面内平衡, 关于轴BC做微小振动, 将摆球所受重力作用线做反向延长, 在转轴BC延长 线上得交点O, 取O点为等效单摆的悬点,
则OA为等效摆长. 在图2(b)的三角形 OCA中运用正弦定理, 有sin120sinLOA
则sin23LOA故 sin232gLT.
A
B (b) A
h
B
(a)
L 2α α
图1
C
α A B m （a）
O
C α A B m （a）
图2
例7．如图所示为一单摆的共振曲线，求：
1。 该单摆的摆长约为多少？（近似认为g=2
m/s2
）
2共振时摆球的最大速度大小是多少？ ③若摆球的质量为50克，则摆线的最大拉力是多少？
例11．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．各摆均做自由振动
o A/
f/0.
00.
8 4
例12．如图所示。曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz.现匀速转动摇把，转速为240r/min。（1）当振子稳定振动时，它的振动周期是多大？（2）转速多大时，弹簧振子的振幅最大？
解：（1）f弹簧振子=2Hz ，f摇把=240r/60s=4Hz，由于系统做受迫震动 所以f弹簧振子~=4Hz，所以T=1/4=0.25s （2） 由题意 发生共振时 弹簧振子的振幅最大 ，即 f摇把~=2Hz 时 此时 转速为120r/min
CB
BA
BA
CD
[img]高二物理机械振动单元测试题及答案
1、 关于简谐运动，下列说尖中正确的是（ ）。
A．位移减小时，加速度减小，速度增大。
B．位移放向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同。
C ．物体的运动方向指向平衡位置时，速度哏位移方向相反，背向平衡位置时，速度哏位移方向相同。
D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟 速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟 速度方向相反。
2、 某一弹簧振子做简谐运动，在图的四幅图象中，正确反映加速度a与位移x的关系的是（ ）
3、 如图所示的演示装置,一根张紧的水平绳上挂着五个单摆,其中A. E摆长相同,先使A摆摆动,其余各摆也摆动起来,稳定时可以发现( )
A．各摆摆动的周期均与A摆相同
B． B摆摆运动的周期最短
C．C摆摆动的周期最长
D． C摆振幅最大
4、荡秋千 是我国民间广为流传的健身运动，
关于荡秋千的科学原理，下列说法中正确的（ ）。
A． 人应始终按照秋千摆动的节奏前后蹬板，这样才能越荡越高。荡秋千的过程是将人体内储存的营养物质的化学能转化为机械能的过程
B． 人和秋千属同一振动系统，人与秋千的相互作用力总是大小相等，方向相反，对系统做功之和为零，只有在与秋千的固有周期相同的外力作用下才能越荡越高
C． 秋千的运动是 受迫振动，因此人用力的频率应保持和秋千的固有频率相同，秋千向下运动埋双脚向下用力，当秋 千向上运动时双脚向上用力，这样才能越荡越高。荡秋千的过程是将人体仙储存的营养物质的化学 能转化为机械能和内能的过程。
D． 秋千的运动是受迫振动，当秋千在最高点时，人应站直身体，每当秋千向下运动时，先下蹲，系统势能向动能转化，在秋千通过最低点后逐渐用力站起，当到达最高点时身体恢复直立。。。。如此循环，系统的机械能不断增大，秋千才能越荡越高。
5、惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器,叫摆钟,摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供，运行的速率由钟 摆控制。旋转钟摆下端的 螺母可以使 摆上的 圆盘沿摆杆上下移动,如图所示,以下说法正确的是( )。
A．当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置
B．摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移
C．由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆上移
D．把 摆钟从福建移到北京应使 圆盘沿摆杆上移
6、如图所示，轻质弹簧下挂重为300N的物体A，伸长了3cm，再挂上重为200N的物体B时又伸长了2cm，弹簧均在弹性限度内若将连接A、B两物体的细绳烧断，使 A在竖直面内做简谐运动，下列说法中正确的是（ ）。
A．最大回复办为300N
B．最大回复力为200N
C．振幅为5cm
D．振幅为2cm
7、如图1所示一砝码和一累弹簧构成弹 簧振子，此装置可用于研究
该 弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速 转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图象如图2所示，当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象3所示，
若用T0表示弹簧振子的固有周期，
T表示驱动力的周期，y表示受迫振
动达到稳定后砝码振动的振幅。
则：( )。
A．由图象可知T0=4s
B. 由图象可知T0=8s
C．当 T 在4s附近时,y显著增大,
当T比4s小得多或大得多时,y很小
D． 当T在8s附近时,y显著增大,
当T比8s小得多或大得多时,y很小
8、如图，两长方体木块A和B叠入在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B 在振动过程中不发生相对滑动，则（ ）。
A．它们的最大加速度不能大于f/m
B．它们的最大加速度不能大于f/M
C．它们的振幅不能大于
D．它们的振幅不能大于
9、一单摆做小角摆动，其振动图象如图所示，以下说法中正确的是（ ）。
A．t1时刻摆球 速度最大，悬线对它的拉力最小
B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小
C．t3时 刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大
D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大
10、有一单摆,在山脚下测得周期为T1，移到山顶
测得周期为T2，设地球半径为R，则山的高度为 。
11、已知摆钟的机械结构相同，摆钟摆锤的运动可近似看成简谐运动，如果摆长为L1的摆钟在一段时间里快了n min，另一摆长为L2的摆钟在同样的一段时间里慢了n min，则准确钟的摆长L为多少?
解:设L1 L2摆的周期分别为T1 T2, 准确钟的摆长为L,周期为T,
则有 …………(1)
……………..(2)
又因为有: …………(3)(4)(5)
解方程(!) –(5)得:
12、如图所示，一个半径R很大的光滑弧形小槽,在槽的最低点的正上方高h处放置一个小球A,当A自由落下时,另一个小球B正从槽边由静止释放,为使A球在达到小槽O点之前能够与B球相碰,高度h应满足什么条件?
13.北京的重力加速度g1=9.812m/s2,南京的重力加速度为g2=9.795m/s2,在北京准确的摆钟,如果放在南京,钟走快还是走慢,一昼夜差多少,要使期准确,应如何调整摆长
(提示:不管钟走得准还是不准,摆做一次全振动,指示针在表盘上走的格数,即指示针指示的时间都是相同的)
解:
所以一昼夜慢了
答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 AC B A D AC BD AC AD D (T2-T1)R/T1
高分悬赏一道机械振动的物理题！高手进！
首先判断快慢
假设蜻蜓和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，那么所有的圆都应该是内切的。
假设蜻蜓的速度比水波的速度慢，极限情况是蜻蜓的速度为0，那么所有的圆都应该被上一个圆包含。
而图上第一个圆和第三个圆外切，这只有在蜻蜓的速度比水波速度快的时候才有可能。
所以可以断定蜻蜓速度比水波快。
第二方向，这个水波的直径是随时间变大的，所以可以推断蜻蜓由左向右飞行。
第三，比值，水波传递的速度相同，而且由图里第一三个圆外切可以知道第三个圆扩散了1的距离之后和第一个圆相切，也就是说第三个圆再最初始的时候第一个圆应该是在3的位置，所以可以得出蜻蜓的飞行速度与水波的速度比为5：3
高中物理，机械振动，单摆？
单摆运动
如图所示，这个单摆运动中小球的运动实际上是一个变速的圆周运动，运动速度的大小和方向随着时间不停地改变
将重力分解为沿切线和法线的方向的分力
切线分力G1产生切向加速度使得小球速度大小发生改变
法向分力G2（在题主的图片中是G1）和悬线的拉力T的合力产生向心加速使得小球速度方向发生改变，维持圆周运动的顺利进行。
图片中所说的"速度方向向左还是向右没有影响"其实是指对大方向是向左还是向右没有影响，我觉得没什么问题，法向力改变运动方向使得小球运动是一条弧线，法向合力如果没有的话小球运动就变成了直线。
关于衡水名师机械振动题和机械振动填空题的介绍到此就结束了，不知道同学们从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。