简谐运动——高中物理赛题中的热点模型

简谐运动是高中物理竞赛中的热点模型,几乎每届竞赛都会考查.在力学、热学、电磁学、光学等各部分内容中,都可能出现简谐运动.所以加强对简谐运动的研究,有助于提高学生的物理素养,也有助于提高学生的物理竞赛水平.1简谐运动的特征如果物体所受的回复力大小总与位移大小成正比,方向总与位移相反,物体的运动就叫做简谐运动.简谐运动的受力特征为F=-kx,动力学方程为a=-kmx.其中F为简谐运动中物体所受的回复力,x为振动物体相对于其平衡位置的位移,k为F与x间的比例系数,负号表示回复力F的方向与位移x的方向相反,a为振动物体在位移x时的加速度.…     

简谐运动的判定方法(高一、高三)

如果一个物体受到的回复力F与它离开平衡位置的位移x之间的关系为F=-kx(其中k是常量,负号表示二者方向相反),那么这个物体做简谐运动.这个关系式常用于判断一个物体是否做简谐运动.     

浅谈振动的能量

做简谐运动的系统,其振动能量不仅与振幅有关,而且与振动系统的性质和频率有关。一、简谐运动的频率和振幅简谐运动是一种理想化的模型,即在不考虑摩擦和阻力时,弹簧振子(或单摆)在弹力和重力作用下的运动,弹簧振子做简谐运动的动力学方程和运动学方程分     

教材中关于简谐波说法的辨析

高中《物理(必修加选修)》第二册(人教版)第49面第二段有这样一句话:"波源做简谐运动时,介质的各个质点随着做简谐运动,所形成的波就是简谐波."这种说法可以理解为:简谐波在介质中传播时,介质中各个质点所做的运动是简谐运动.该教材第24面最后一个自然段:"简谐运动的频率由振动系统本身的性质所决定.如弹簧振子的频率由弹簧的劲度和振     

简谐运动“对称”巧运用

简谐运动是回复力大小和相对于平衡位置的位移大小成正比,方向始终指向平衡位置(即始终与位移方向相反)的变加速运动,它的特征式是F=-kx.简谐运动的图像是正弦或余弦曲线(如图1),由图像可知,简谐运动的时间及位移大小相对于     

竖直弹簧振子的对称性(高一、高三)

水平放置的弹簧振子的振动是简谐运动,这是大家熟悉的模型.可以证明,竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动,其平衡位置为当f=kx=mg时的位置.利用竖直弹簧振子做简谐运动的对称性,可以快速求解相关问题. 例1 质量分别为m1、m2的木块,被一根轻弹簧连在一起,竖直放在水平地面上,竖直向下的力F作用在m1上,如图1(1).若撤去F后,m1跳起时恰能使m2脱离水平地面,则F的大小为( )     

求振动周期四法

1．公式法如果物体做简谐运动,则它所受的回复力F与相对于平衡位置的位移x满足关系F=-kx．可以证明,这个动力学微分方程的解为x=Acos(ωt (?)_0),其中ω是振动物体的圆频率,它由系统本身的性质决定,ω=(k/m)~(1/2),所以简谐运动的周期     

高一月月练——机械振动和机械波

一、本月知识学习指要当物体受到指向平衡位置的回复力作用且阻力足够小时 ,物体将做机械振动 .振动可分自由振动和受迫振动 .当策动力的频率跟物体的固有频率相等时将发生共振 ,振幅达最大 .简谐运动是一种变加速运动 .其特点是所受外力的合力符合 F=- kx,加速度符合 α=- kmx.简谐运动的图象是正弦 (或余弦 )曲线 ,它表示振动物体的位移随时间而变化的情况 .典型的简谐运动有弹簧振子( T=2 π mk )和单摆 ( T=2 π lg )等 .做简谐运动的系统的能量是守恒的 ,振幅越大 ,能量越大 .机械振动在介质中的传播过程形成机械波 .其特点是只传播…     

大学自主招生物理机械运动和机械波试题选析

1简谐运动的动力学方程 做简谐运动的物体要受到回复力的作用,而且这个回复力F与物体相对于平衡位置的位移x成正比,方向与位移x相反,     

貌似神异的F=-kx(高一、高二、高三)

胡克定律和质点做简谐运动的回复力的表达式均为F=-kx,但两者的本质不同。在弹簧和简谐运动综合的问题中,同学们一定要注意区别。     

怎样求简谐运动的周期

简谐运动一定满足∑F=-kx，其周期是由振动系统本身的物理条件来决定的，其关系式为T=（m/k）^（1/2π）为的振动物体的质量．因此，要求周期关系必先得到常数k，下面我们通过儿个例子来说说简谐运动的周期的求法。     

物理竞赛中简谐运动周期的四种求法

物理竞赛中在解决简谐运动问题时,经常会涉及周期的求解。本文通过具体实例,介绍物理竞赛中简谐运动周期的四种求法。一、周期公式法由简谐运动的周期公式T=2πm/k可知,运用周期公式求周期的关键是求出回复力系数k。通常情况下,可以通过两种途径求出回复力数。一是通过对简谐运动物体进行受力分析求出回复力,然后根据物体简谐运动时回复力大小的特征F=kx,找到回复力F与位移x的关系求出回复力系数k;二是通过求简谐运动物体在位移为x时的势能,然后根据物体作简谐运动时势能Ep=kx2/2,找到Ep与x2的关系求出回复力数k。例1如图1所示,摆球质量为…     

木板的运动是简谐运动吗

对木板放在两个快速反向转动圆柱体上的运动情况进行分析,用逻辑推理的方法证明,当木板可以在两个位置固定、轴心水平平行且快速转动的圆柱体上左右振动时,木板的振动是简谐运动;推导木板简谐运动的周期公式;阐述木板的简谐运动与弹簧振子简谐运动在系统能量转化方面的区别.     

简谐运动中对称性规律解题

简谐运动是机械振动中最为典型的一种形式,由于振动过程的对称性、振动过程中各物理量(位移x、速度v、加速度a、回复力F等)的对称性,使得简谐运动的过程变得丰富多彩,利用对称性规律可以方便快捷地     

几种“单摆”周期的计算

单摆是一种理想化模型,摆线的质量不计且摆线不可伸长,摆球密度较大而直径比摆线的长小得多.当最大摆角小于5°,回复力F=(mg/l)x时,单摆的运动可视为简谐运动,惠更斯从实验中总结出作简谐运动的单摆周期公式为这里的“l”应是     

简谐运动问题的常用思路(高一、高二、高三)

1.参考圆匀速圆周运动的投影是简谐运动.因此,对于每一个简谐运动,都可以找到一个匀速圆周运动,使其投影的运动情况与这个简谐运动同步.这个圆周运动的轨迹称为简谐运动的“参考圆”.     

乔装的简谐运动

当物体受到跟位移成线性关系的回复力的作用时,将做简谐运动．有些振动从形式上看并不像我们所熟悉的“弹簧振子”,却具备做简谐运动的条件,所以简谐运动的规律对它们同样适用．例1 如图1所示,两个质量均为m的物体A、B用劲度系数为k的弹簧连接后,竖直放到水平地面上．现用竖直向上的力F作用在A     

《机械振动》单元检测题

一、选项题 :1 .关于简谐运动 ,以下哪些说法正确 (　　 )A .只要有回复力 ,物体就会做简谐运动。B .当物体做简谐运动时 ,加速度的方向总是与位移的方向相反。C .物体做简谐运动时 ,它向平衡位置运动过程中 ,加速度越来越小。D .物体做简谐运动时 ,速度方向有时与位移方向相反     

简谐运动模型的建立与拓展

高中物理对简谐运动的描述是半定量化的,而回复力的来源与特点、简谐运动的周期性和对称性特征、运用振动图象分析简谐运动物理量的变化规律等,是简谐运动学习与考查的基本内容.     

简谐运动“对称”巧运用

简谐运动是回复力大小和相对于平衡位置的位移大小成正比，方向始终指向平衡位置(HP始终与位移方向相反)的变加速运动，它的特征式是F=-kx．简谐运动的图象是正弦或余弦曲线(如图1)，由图象可知，简谐运动的时间及位移大小相对于平衡位置(或最大位移处)具有对称性，因而回复力大小和加速度大小也相对于平衡位置(或最大位移处)具有对称性；