机械振动机械波知识点归纳(含过关题训练及答案)

1、 机械振动机械波知识点归纳一、简谐运动：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（xt图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。如：弹簧振子的运动。二、振幅(A)：1、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。2、物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。振幅的两倍表示的是做振动的物体运动范围的大小。振幅和位移的区别和联系 ：（）振幅等于最大位移的数值；（）对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的；（）位移是矢量，振幅是标量。三、简谐运动的表达式：做简谐运动的质点在任意时刻t的位移四、简谐运动的回复力由于力F的方向总是与位移X的方向相反，即总是

2、指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置，所以称为回复力。五、简谐运动中振子的受力、运动及能量情况分析六、周期公式的理解:1、摆长L细绳长度小球半径 2、单摆周期与摆长和重力加速度有关，与振幅和质量无关。3、摆长、重力加速度都一定时，周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率。单摆周期公式的应用：七、阻尼振动：1、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动2、阻尼振动的图像：八、受迫振动的特点：受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。共振：驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。 共振曲线：图象特点：f驱= f固时，振幅有最大值f驱与 f固差别

3、越大时，振幅越小 九、波的形成和传播：1、介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源方向相同；2、离振源近的质点先起振； 3、质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移；4、波传播的是振动形式和能量,且能传递信息；5、传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率十、机械波的分类 横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部（波峰）和凹部（波谷）。 纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部. 十一、波长、波速和频率及其关系 （1）波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质

4、点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.（2）波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定，与波源无关.（3）频率:波的频率始终等于波源的振动频率，与介质无关.（4）三者关系:v=f 十二、波的特有现象：（1）波的叠加原理（独立传播原理）（2）波的衍射：波绕过障碍物的现象（3）波的干涉：频率相同的两列波叠加发生干涉现象，则介质中某点P的振动是加强或是减弱，取决于该点到达两波源的距离之差：若距离之差恰等于半波长的偶（奇）数倍，则P处的质点振动必然是加强（减弱）的。两列波在空间相遇发生干涉，两列波的波峰相遇点为加强点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点，加强的点只是振幅大了，

5、并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小. 如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=n时，振动加强；当PS1-PS2=（2n+1）/2时，振动减弱。十三、波动图像与振动图像的比较：振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有的质点研究内容一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长十四、波的传播方向 质点的振动方向上下坡法：十五、多普勒效应:由于波

6、源和观察者之间有相对运动使观察者感到频率发生变化的现象.其特点是:当波源与观察者有相对运动，两者相互接近时，观察者接收到的频率增大;两者相互远离时，观察者接收到的频率减小。 必会题训练1、如图所示,在张紧的绳上挂了a、b、c、d四个单摆,四个单摆的摆长关系为lclb=ldla,先让d摆摆动起来(摆角不超过5),则下列说法中正确的是 ( C )Ab摆发生振动,其余摆均不动 B所有摆均以相同摆角振动 C摆动过程中，b摆的振幅最大 D摆动过程中，c摆的周期最大2、 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x5sin（cm），则下列关于质点运动的说法中正确的是 ( C )A质点做简谐运动的振幅为1

7、0cm B质点做简谐运动的周期为4sC在t = 4 s时质点的速度最大 D在t = 4 s时质点的加速度最大PAABCDtxOtxOtxOtxO3PAABCDtxOtxOtxOtxO4、一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线 ( A)Ax0处的质点 Bx1 m处的质点Cx2 m处的质点 Dx3 m处的质点5、如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波(BC)(A)沿x轴的正方向传播(B)沿x轴的负方向传播(C)波速为100m

8、/s(D)波速为2.5m/s6、如图所示,弹簧振子以点为平衡位置作简谐振动,当它从点向点运动的过程中,位移方向及其大小的变化是( D ) A.向右,逐渐变大 B.向右,逐渐变小 C.向左,逐渐变大 D.向左,逐渐变小7、某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据，其中的一组数据如下所示。（1）用毫米刻度尺测量摆线的长时，将摆线平放，如图 (A)所示，刻度尺读数是 99.00 cm 用游标卡尺测量摆球直径，卡尺游标位置如图(B)所示，可知摆球直径是_ 1.940 _cm，如图所示测出的摆长 （偏大，偏小），正确的测量方法是 将带小球的摆线悬挂后测量 （B）0（B）023456781（

9、2）该同学用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图C所示，则秒表所示读数为 56.9 s。单摆的周期是 1.90 s（保留三位有效数字）（3）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的周期，从而得出一组对应的L与T的数值，再以l为横坐标 为纵坐标，将所得数据连成直线如图D所示，与L的关系式=_4L2/g_，利用图线可求出图线的斜率k=_4_，再由k可求出g=_9.86 _ m/s2 _。0031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314图C114320.80.50l/mT2/

10、s2图D(4) 如果他测得的g值偏小，可能的原因是（ ）A未挂小球就测量绳长，然后与小球半径相加作为摆长B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时，秒表过迟按下 D实验中误将29次全振动数记为30次8、如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.3m/s，P点的横坐标为96cm，从图中状态开始计时，求：（1）经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？（2）经过多长时间，P质点第一次到达波峰？（3）以P质点第一次到达波峰开始计时，作出P点的振动图象（至少画出1.5个周期）参考答案及评分标准：（1）开始计时时，这列波的最前端的质点坐标是24cm，根据波的

11、传播方向，可知这一点沿y轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y轴负方向运动，故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向，-1分P质点开始振动的时间是：-1分（2）波形移动法：质点P第一次到达波峰，即从初始时刻这列波的波峰传到P点，因此所用的时间是：-1分（3）由波形图知，振幅A=10cm，=24cm，由P点自正向最大位移开始的振动图象如图所示 -2分【答案】(1)2.4 s沿y轴负方向(2)3.0 s9、一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0的时刻的波形图，已知这列波在A出现两次波峰的最短时间是0.4s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点B才能第一次到达

12、波峰？（3）这段时间里B通过的路程是多少？10、右图是一列简谐波在某一时刻的波形图线。虚线是0.2s后它的波形图线。这列波可能的传播速度是多大？2、由于波的传播方向未给定，所以必须分别讨论波向右传播和向左传播两种情况，又由于周期(或频率)未给定，要注意时间的周期性，用通式表示一段时间t。由图线可直接读出波长4m。11、如图为一列简谐横波在t1=0时刻的图象。此时波中质点M的运动方向沿y负方向，且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y正方向最大位移处。试求： （1）此波向什么方向传播？ （2）波速是多大？ （3）从t1=0t3=1.2s，波中质点N走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？解

13、：（1）此波向左传播 （2）由题意可知： 所以T=0.2s由得： （3）1.2s该波经过的周期数是可知： 附录资料：不需要的可以自行删除玻璃幕墙安装施工工艺流程1、施工准备设计方案送甲方审核，明确钢板、钢拉杆材断面，以便备料；送材料样品供甲方认可，以便设计、加工；协调处理现场施工相关事项；与土建交接基准线；编制详细的可行的材料计划、加工计划和施工进度计划，并保证实施；根据现场情况和设计要求，编制局部分项施工方案（如钢架等），并进行交底；确定水平和垂直运输路线以及施工临时堆放处；了解施工用电分布情况，确定电源的走道方式；检查安装所需用机具及安全设施；10、附件及其他物资准备。11、根据现场情况和

14、施工方案提出脚手架方面的配合要求；12、进行现场办公、加工、材料存放保管、食宿、通讯等安排布置；13、做好技术交底工作。2、测量放线放线时，测量人员必须熟悉有关的施工图纸和甲方给出的现场基准轴线控制网和水平基准线，选择合适的测设方法进行测设。轴线放测时首先应找出相关建筑轴线与轴线的交点，找出所需的楼层控制标高位置，以此为依据进行放线。测量放线使用的测量仪器和测量工具应经检定合格结构使用。水平线的放测采用LNA10激光水准仪，垂直线的放测应采用JD2激光经纬仪，在异形部位可采用电脑辅助方法进行。测量时风力不应大于四级，放线应沿楼板及屋架定出幕墙平面的基准线，从基准线外反一定距离作为幕墙平面，以此

15、线为基准确定桁架构件及玻璃的前后位置，确定整片幕墙位置。 3、预埋件检查、连接件安装测量放线完成后，应对事先做好的预埋件进行检查，对补充的预埋件进行安装，预埋件安装应确保预埋件标高偏差：；表面深浅偏差；表面平整偏差：。在预埋件处理完毕后，即可进行连接件安装。连接件除了不锈钢和轻金属材料以外，其他金属材料必须经过热镀锌防腐处。4、现场焊接工艺流程坡口检查记录坡口检查记录焊接安全设施的准备、检查焊接设备、材料准备定位焊接衬垫、引弧板坡口检查坡口表面清理预 热焊 接焊接外观及超声波探伤检查检查、验收记录焊接施工记录焊接时应采取有效措施，避免或减少焊接变形，消除积累误差。焊接完成后，依照有关焊接标准对

16、焊缝进行检查验收，验收时现场监理工程师应在场并签署验收意见，作为中间隐蔽工程验收。6、施工顺序：脚手架搭设测量放线钢结构安装拉杆安装、调整玻璃安装、调整打胶玻璃清洁工程验收成品保护。7、施工方法1）、脚手架搭设在玻璃内、外面各搭设双排钢管脚手架。外架距离玻璃面450mm；内架距离玻璃面650mm。等玻璃清洁完并经过验收后，脚手架才可以拆除。拆除脚手架时要注意成品的保护。2）测量放线测量放线前要求甲方提供有关的轴位线、水平标高等基准线。根据图纸提供的尺寸，放出玻璃的进出控制线及标高线；再根据各钢立柱的轴线放出玻璃分格线及各钢板铰接座的控制线，同时测量各立柱的垂直度，以便铰接座加工时可以预留调整量

17、。3）预埋件安装质量支承结构屋面（楼板）梁（悬梁）上的预埋件应重点检测预埋标高。地锚预埋件，应重点检测标高以保证地锚底板面上的地坪装饰层厚牢的要求，并作必要的拉拨试验。4）支承钢柱、梁安装质量纵向钢柱：检测纵横轴线位置，尤其应检查上锚墩及地锚位置偏差，以保证日后安装钢杆桁架的垂直精度及幕墙立面定位精度。钢杆施加预应力将使梁产生挠曲，在控制主梁标高时，应予以反变形预调控制，以保证幕墙安装完成后，索桁架上端在同一水平位置上。5）地锚的安装质量检查其轴线位置及其与上锚墩间位置偏差以保证索桁架的垂直精度及墙体定位；检查地锚筋板孔的标高是否致；检查地锚底板与预埋件、底板与筋板的焊接质量。c. 玻璃提升就

18、位玻璃的提升采用汽车吊辅以电动吸盘进行，对于汽车吊无法达到的部位，可以利用结构设专用导轨架设电动葫芦，利用电动葫芦辅以电动吸盘进行提升。玻璃的就位采用人工方法进行就位。夹具不能直接和玻璃接触，应加设橡胶垫圈。对于最底下一层玻璃，在安装前应在驳接玻璃底部的U型槽中放入氯丁橡胶垫块后，才可将玻璃插入。d.调整、固定玻璃初步固定后应进行板块调整。玻璃调整的标准为“横平、竖直、面平”，横平即横向胶缝应水平，竖直即竖向胶缝应垂直，面平即各玻璃处于同一平面上。另外还应检查胶缝大小是否一致，如不一致应进行调整。玻璃板块调整完成后应马上进行固定，之后进行玻璃外竖缝铝合金片竖向装饰线条安装。8、铝合金玻璃幕墙安

19、装安装程序如下：1）连接铁件安装为了保证幕墙安装后处在规定的平面上，准确地焊接安装连接件很重要。一般要求连接件位置精确度为标高偏差不大于3mm，左右位置偏差不大于3mm，平面外偏差不应大于2mm，为了保证上述安装准确度，在焊接固定连接角钢之前，需在幕墙的上下两端之间用经纬仪或重型线锤定位，确定出控制用垂直平面的上下两条边线。用以控制、检测安装尺寸，在确定的上下边线位置设置固定悬挑点，拉设铅丝位置线，用以控制一列连接角钢的位置。在连接角钢的安装中应随时依据控制铅丝测量铁件位置，使所有连接的安装孔或安装平面做到垂直、平整，误差在允许的范围以内。连接角钢焊接时，应先点焊，找正后再焊接固定。2）横梁安

20、装A、连接角钢准确安装就位后，即可安装铝合金立柱，安装时将已加工、钻孔后的立柱嵌入连接角钢内，并且在角钢与立柱接触处设PVC衬垫隔离，防止电位差腐蚀。用不锈钢螺栓初步固定立柱，螺母与角钢间要加设足够强度的不锈钢弹簧垫圈。根据控制通线对立柱进行复核，调整立柱的垂直、平整度，达到要求后再将螺母最终拧紧固定。立柱每段之间的接头应有一定的空隙，不要顶紧，采用套筒连接法，以适应和消除建筑受力变形和温度变形的影响。立柱的安装应下自上逐层进行，每安装完一层，均应进行检查校正。B、安装横梁时可根据设计位置，在立柱外面拉横线，控制安装质量，但由于横梁的安装偏差主要取决于立柱的加工精度和安装精度，立柱上固定横梁的

21、定位螺孔位置基本上已决定了横梁的位置，所以必须在立柱制作及安装时严格控制各项偏差，才能保证横梁安装的准确。同一层横梁的安装应由下向上进行。当安装完一层时，应进行检查、调整、校正后再固定，以保证达到质量标准的要求。C、幕墙框架安装质量除了加工精度控制之外，安装质量也是确保幕墙性能的重要环节，幕墙框架安装质量偏差控制应符合下表要求。 单位：mm序号项 目尺寸范围允许偏差检查方法1相邻两竖向构件间距尺寸（固定端头）2.0钢卷尺2相邻两横向构件间距尺寸间距2000时间距2000时1.52.0钢卷尺3分格对角线差对角线长2000时对角线长2000时03.5钢卷尺或伸缩尺4竖向构件垂直度高度30m时高度60m时高度90m时高度90m时10152025经纬仪或激光仪5相邻两横向