2019_2020学年高中物理第11章机械振动单元测试含解析新人教版选修3_420200515212

【知识点详解】 1. **简谐运动的基本概念**：简谐运动是一种理想化的物理模型，描述了物体在回复力作用下往复运动的情况。在这个过程中，物体围绕平衡位置作周期性的运动。 2. **回复力与位移的关系**：回复力与物体离开平衡位置的位移成正比，并且总是指向平衡位置。在振子向平衡位置运动的过程中，回复力会随着位移的减小而减小，加速度也会相应减小，而速度则会逐渐增大。 3. **单摆的周期公式**：单摆的周期只与摆长 \( l \) 和重力加速度 \( g \) 有关，公式为 \( T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}} \)。摆球的质量和速度不影响周期，但会影响振幅。 4. **受迫振动与共振**：受迫振动是指系统在外力驱动下的振动，当驱动力的频率接近系统的固有频率时，会发生共振，振幅达到最大。如果驱动力频率高于或低于固有频率，振幅会减小。 5. **简谐运动的性质**：物体在简谐运动中，位移、速度、加速度三者之间的关系满足正弦函数关系。在平衡位置，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。 6. **振动图像的解读**：振动图像可以直观地显示出物体在各个时刻的位置、速度和加速度。相同位移对应的速度大小相等，但方向可能相反；在平衡位置附近，加速度变化最剧烈。 7. **单摆的振动图线分析**：从振动图线可以判断单摆的摆长、振幅以及能量情况。周期相等的单摆摆长相等，振幅大的单摆其能量也相对较大。在最大位移处，摆线张力最小，而在平衡位置张力最大。 8. **振动图像中的物理量**：在振动图像中，特定时刻的点对应着特定的物理状态。例如，A点表示振子的速度方向指向平衡位置（x轴正方向），在0-4s内完成了多次全振动。 这些题目主要涵盖了高中物理中关于简谐运动、单摆振动、受迫振动和振动图像分析的相关知识，包括简谐运动的基本特征、回复力与位移的关系、单摆的周期公式、受迫振动的共振现象以及振动图像的物理意义。这些知识点是理解和解决物理问题的基础，对于深入学习物理学至关重要。