单摆、单摆的周期公式 Ⅰ(考纲要求)
1.简谐运动
(1)定义:物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动.
(2)简谐运动的特征
①动力学特征:F回=-kx.
②运动学特征:x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v、a的变化趋势相反).
③能量特征:系统的机械能守恒,振幅A不变.
2.简谐运动的两种模型
模型 弹簧振子 单摆
示意图
简谐运动条件 (1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力(3)在弹簧弹性限度内 (1)摆线为不可伸缩的轻细线(2)无空气等阻力(3)最大摆角小于5°
回复力 弹簧的弹力提供 摆球重力沿与摆线垂直(即切向)方向的分力
平衡位置 弹簧处于原长处 最低点
周期 与振幅无关 T=2π lg
能量转化 弹性势能与动能的相互转化,机械能守恒 重力势能与动能的相互转化,机械能守恒