11.5物體在外力作用下的振動(dòng)

振動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)的能量越大

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。復(fù)習(xí)一、阻尼振動(dòng)1、固有頻率2、阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)3、阻尼振動(dòng)的圖像：4、振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過大時(shí)，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng)。5、實(shí)際的自由振動(dòng)一定是阻尼振動(dòng)二、受迫振動(dòng)1、驅(qū)動(dòng)力：作用在振動(dòng)系統(tǒng)上的周期性外力2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)3、受迫振動(dòng)的特點(diǎn)：演示受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。三、共振1、演示2、共振曲線

3、共振驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相差越少，振幅越大，相差越多，振幅越小。共振的防止和應(yīng)用1、防止：使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。2、應(yīng)用：使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率。生活中的共振現(xiàn)象

美國有一農(nóng)場(chǎng)農(nóng)婦，習(xí)慣于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃飯，可當(dāng)她有一次吹笛時(shí)，居然發(fā)現(xiàn)樹上的毛毛蟲紛紛墜地而死，驚訝之余，她到自己的果園吹了幾個(gè)小時(shí)，一下子將果樹上的毛毛蟲收拾的一干二凈，究其原因，還是笛子發(fā)出的聲音引起毛毛蟲內(nèi)臟發(fā)生劇烈共振而死亡。軍隊(duì)過橋便步走，火車過橋慢行1831年，一隊(duì)騎兵通過曼徹斯特附近的一座便橋時(shí)，由于馬蹄節(jié)奏整齊，橋梁發(fā)生共振而斷裂。

1940年，美國的全長(zhǎng)860米的塔柯姆大橋在建成后的4個(gè)月就因風(fēng)共振而倒塌

小結(jié)2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)3、系統(tǒng)做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)4、驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅增大，這種現(xiàn)象叫做共振。5、利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率；防止共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率不同，而且相差越大越好．1、阻尼振動(dòng)：振幅越來越小的振動(dòng)課堂訓(xùn)練1.如圖所示，是用來測(cè)量各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)原理圖。在同一鐵支架NM上焊有固有頻率依次為80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四個(gè)鋼片a、b、c、d。將M端與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接觸，發(fā)現(xiàn)b鋼片振幅最大，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為_________r/min，a、b、c、d此時(shí)振動(dòng)頻率為___________。360060Hz2.如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個(gè)單擺，讓b擺擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來，可以發(fā)現(xiàn)（）

A.各擺擺動(dòng)的周期均與b擺相同

B.a擺擺動(dòng)周期最短

C.c擺擺動(dòng)周期最長(zhǎng)

D.c擺振幅最大A3、汽車的車身是裝在彈簧上的，如果這個(gè)系統(tǒng)的固有周期是1.5s，汽車在一條起伏不平的路上行駛，路上各凸起處大約都相隔8m，汽車以多大速度行駛時(shí)，車身上下顛簸得最劇烈？重力和M對(duì)m的支持力的合力，mg。．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊放在水平木板上，木板與豎直彈簧相連，彈簧另一端固定在水平面上，今使m隨M一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，且始終不分離，則物塊m做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由

提供的，當(dāng)振動(dòng)速度達(dá)最大時(shí)，m對(duì)M的壓力為

。F=(m1+m2)g一較長(zhǎng)的彈簧兩端拴著質(zhì)量分別為m1和m2的物體，今將m2放于水平面上，緩緩向下加力將m1往下壓，如圖，m1到最低點(diǎn)時(shí)所施壓力大小為F．若要求撤去F后m1跳起將m2拉得跳離桌面，F(xiàn)至少多大？延伸做課后練習(xí)本章復(fù)習(xí)一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1、機(jī)械振動(dòng)：物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通常簡(jiǎn)稱為振動(dòng)。平衡位置：振子原來靜止時(shí)的位置2、彈簧振子理性化模型：不計(jì)阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（x—t圖象）是一條正弦曲線。二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量1、振幅A：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離2、周期T：完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間頻率f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)3、相位：周期性運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻所處的不同的狀態(tài)4、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式四、單擺1、單擺模型2、單擺的回復(fù)力3、單擺的周期五、物體在外力作用下物體的振動(dòng)2、受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在外界驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)3、系統(tǒng)做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)4、驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的