前言:本系列材料(第一轮讲义约140讲)低起点、高落点
。可以作为讲义,也可作为自学材料。可作为竞赛的第一轮讲义,也可作为强基计划、综合评价、培优拔高的讲义。里面的习题均为独家解析,便于理解。可以用A4纸打印使用。禁止作为商品!如果不清楚,可以保存观看。
![高中物理竞赛系列讲义(七)振动和波动 1.简谐振动](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
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【知识点】
※振动:形如 ,且 的运动,如左图:
※机械振动:物体(质点、刚体、连续体)在平衡位置(稳定平衡:具有回复力、势能最小)附近作有规律的运动,如右图中②
※简谐振动:定义:位置与时间函数 为 的运动,其中 为振幅, 为角频率, 为初相。满足: , , 。求导: 。其中 为平衡位置处的速度,即最大速度。再求导: 。可见加速度始终和位移反向。也得出简谐振动的运动学方程可为: *。也可用: 表示
※弹簧振子模型:
①力的特征:
②加速度的特征: ,显然令 ,则 。得:
③能的特征:
※证明简谐振动的主要方法:
①合力形式为 的运动
②能量形式势能与动能之和为定值时,且为 形式,则振动角频率也得:
(其中 也可为角位移 。卡帕 ;谬 )
【典型例题】
例题1:将两根原长相同,劲度系数分别为 、 的弹簧,并联或串联时连接在一个质量为 的质点上,求质点简谐振动周期。
[解析]等效于一根弹簧
并联:
串联: