《高考物理一輪精細(xì)復(fù)習(xí) （必備基礎(chǔ)點(diǎn)撥+高考考點(diǎn)集結(jié)+考點(diǎn)專訓(xùn)）機(jī)械振動(dòng)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪精細(xì)復(fù)習(xí) （必備基礎(chǔ)點(diǎn)撥+高考考點(diǎn)集結(jié)+考點(diǎn)專訓(xùn)）機(jī)械振動(dòng)課件（51頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)想一想想一想(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的軌跡相同嗎？為什簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的軌跡相同嗎？為什么？么？(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與必修簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與必修1中所學(xué)的直線運(yùn)動(dòng)的位中所學(xué)的直線運(yùn)動(dòng)的位移有何區(qū)別？移有何區(qū)別？提示提示(1)不同。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象描述的是振動(dòng)質(zhì)不同。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象描述的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移點(diǎn)的位移(一個(gè)物理量一個(gè)物理量)隨時(shí)間變化的規(guī)律，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的軌跡是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的徑跡。的軌跡是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的徑跡。(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是以平衡位置為參考點(diǎn)，與位簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是以平衡位置為參考點(diǎn)，與位置對(duì)應(yīng)，是時(shí)刻的函數(shù)，總是從平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在置
2、對(duì)應(yīng)，是時(shí)刻的函數(shù)，總是從平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在的位置；直線運(yùn)動(dòng)的位移是以物體的初始位置為參考點(diǎn)，的位置；直線運(yùn)動(dòng)的位移是以物體的初始位置為參考點(diǎn)，與過程對(duì)應(yīng)，是時(shí)間的函數(shù)，是從初始位置指向物體所與過程對(duì)應(yīng)，是時(shí)間的函數(shù)，是從初始位置指向物體所在的位置。在的位置。記一記記一記1概念概念質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從 的規(guī)律，即的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象它的振動(dòng)圖象(xt圖象圖象)是一條是一條 。2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式(1)動(dòng)力學(xué)表達(dá)式：動(dòng)力學(xué)表達(dá)式：F ，其中，其中“”表示回復(fù)表示回復(fù)力與力與 的方向相反。的方向相反。(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式：運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式：xAsin(t
3、)，其中，其中A代表振幅，代表振幅， 表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢，表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢，(t)代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的的 ，叫做初相位。叫做初相位。正弦函數(shù)正弦函數(shù)正弦曲線正弦曲線kx位移位移2f相位相位3回復(fù)力回復(fù)力(1)定義：使物體返回到定義：使物體返回到 的力。的力。(2)方向：時(shí)刻指向方向：時(shí)刻指向 。(3)來源：振動(dòng)物體所受的沿來源：振動(dòng)物體所受的沿 的合力。的合力。平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置振動(dòng)方向振動(dòng)方向 4簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象 (1)振動(dòng)圖象表示的是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)振動(dòng)圖象表示的是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)點(diǎn) 的位移與時(shí)間的關(guān)系，的位移與時(shí)間的關(guān)系，是一條正弦是一條正弦(或余弦或余弦)曲
4、線，如圖曲線，如圖1211所示。所示。 (2)由振動(dòng)圖象可以確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的由振動(dòng)圖象可以確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的 和周期，以和周期，以及任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移、振動(dòng)方向和加速度的方向。如圖及任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移、振動(dòng)方向和加速度的方向。如圖1211所示，所示，t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿的運(yùn)動(dòng)方向沿 。偏離平衡位置偏離平衡位置振幅振幅圖圖1211x軸負(fù)方向軸負(fù)方向試一試試一試1.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖1212所示，質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度方向所示，質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度方向相同的時(shí)間段是相同的時(shí)間段是 ()A00.3 sB0.30.6 sC0.60.9 sD0.91.2 s解
5、析：質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度方向與回復(fù)力方向相解析：質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度方向與回復(fù)力方向相同，與位移方向相反，總是指向平衡位置；位移增加同，與位移方向相反，總是指向平衡位置；位移增加時(shí)速度與位移方向相同，位移減小時(shí)速度與位移方向時(shí)速度與位移方向相同，位移減小時(shí)速度與位移方向相反。相反。答案：答案：BD圖圖1212受迫振動(dòng)受迫振動(dòng) 共振共振想一想想一想 蜘蛛雖有蜘蛛雖有8只眼睛，但視力很差，完全靠感覺來只眼睛，但視力很差，完全靠感覺來捕食和生活，它的腿能敏捷地感覺到絲網(wǎng)的振動(dòng)，當(dāng)絲捕食和生活，它的腿能敏捷地感覺到絲網(wǎng)的振動(dòng)，當(dāng)絲網(wǎng)的振動(dòng)頻率為網(wǎng)的振動(dòng)頻率為f200 Hz左右時(shí)，網(wǎng)的振幅最大。對(duì)左
6、右時(shí)，網(wǎng)的振幅最大。對(duì)于落在網(wǎng)上的昆蟲，當(dāng)其翅膀振動(dòng)的頻率為多少時(shí)，蜘于落在網(wǎng)上的昆蟲，當(dāng)其翅膀振動(dòng)的頻率為多少時(shí)，蜘蛛能立即感知到它。蛛能立即感知到它。提示提示200 Hz記一記記一記1受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)(1)概念：系統(tǒng)在概念：系統(tǒng)在 的外力的外力(驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力)作用下的振作用下的振動(dòng)。動(dòng)。(2)振動(dòng)特征：受迫振動(dòng)的頻率等于振動(dòng)特征：受迫振動(dòng)的頻率等于 的頻率，的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。2共振共振(1)概念：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的概念：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的 時(shí)，時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大的現(xiàn)象。受迫振動(dòng)的振幅最大的現(xiàn)象。周期性周期性驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力固有頻率固有頻率(2)共振
7、條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的共振條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的 。(3)特征：共振時(shí)特征：共振時(shí) 最大。最大。(4)共振曲線：如圖共振曲線：如圖1213所示。所示。固有頻率固有頻率振幅振幅圖圖1213試一試試一試2某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說法正確的是下列說法正確的是 ()A當(dāng)當(dāng)ff0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小增大而減小B當(dāng)當(dāng)ff0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大減
8、小而增大C該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0D該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f解析：受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，解析：受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，D正確；驅(qū)正確；驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近固有頻率，受迫振動(dòng)的振幅越大，動(dòng)力的頻率越接近固有頻率，受迫振動(dòng)的振幅越大，B正正確。確。答案：答案：BD單擺單擺想一想想一想單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力由哪些力來提供？擺球在單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力由哪些力來提供？擺球在平衡位置時(shí)所受合外力和回復(fù)力是否為零？平衡位置時(shí)所受合外力和回復(fù)力是否為零？提示提示單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回
9、復(fù)力是由重力沿軌跡單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由重力沿軌跡切線方向的分力提供的。切線方向的分力提供的。擺球在平衡位置時(shí)所受合外力等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)擺球在平衡位置時(shí)所受合外力等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，不為零，而回復(fù)力恰好等于零。的向心力，不為零，而回復(fù)力恰好等于零。記一記記一記(1)單擺的振動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是單擺的振動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是 。 (3)秒擺的周期為秒擺的周期為2 s，根據(jù)單擺周期公式，可算得，根據(jù)單擺周期公式，可算得秒擺的擺長(zhǎng)約為秒擺的擺長(zhǎng)約為 m。最大擺角小于最大擺角小于10振幅振幅1試一試試一試3發(fā)生下述哪一種情況時(shí)，單擺周期會(huì)增大發(fā)生下述哪一種情況時(shí)，單擺周期會(huì)增大 (
10、)A增大擺球質(zhì)量增大擺球質(zhì)量 B縮短擺長(zhǎng)縮短擺長(zhǎng)C減小單擺振幅減小單擺振幅 D將單擺由山下移到山頂將單擺由山下移到山頂答案：答案：D簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的五個(gè)特征簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的五個(gè)特征1動(dòng)力學(xué)特征動(dòng)力學(xué)特征Fkx，“”表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，k是是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)。比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)。2運(yùn)動(dòng)學(xué)特征運(yùn)動(dòng)學(xué)特征簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反，為變加速運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，向相反，為變加速運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，x、F、a、Ep均增大，均增大，v、Ek均減小
11、，靠近平衡位置時(shí)則相反。均減小，靠近平衡位置時(shí)則相反。3運(yùn)動(dòng)的周期性特征運(yùn)動(dòng)的周期性特征相隔相隔T或或nT的兩個(gè)時(shí)刻振子處于同一位置且振動(dòng)狀態(tài)相同。的兩個(gè)時(shí)刻振子處于同一位置且振動(dòng)狀態(tài)相同。(2)如圖如圖1214所示，振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置所示，振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置O對(duì)對(duì)稱的兩點(diǎn)稱的兩點(diǎn)P、P(OPOP)時(shí)，速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能時(shí)，速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等，相對(duì)于平衡位置的位移大小相等。相等，相對(duì)于平衡位置的位移大小相等。圖圖1214(3)振子由振子由P到到O所用時(shí)間等于由所用時(shí)間等于由O到到P所用時(shí)間，即所用時(shí)間，即tPOtOP(4)振子往復(fù)過程中通過同一段路程振子往復(fù)過程中通過同一段路程
12、(如如OP段段)所用所用時(shí)間相等，即時(shí)間相等，即tOPtPO。5能量特征能量特征振動(dòng)的能量包括動(dòng)能振動(dòng)的能量包括動(dòng)能Ek和勢(shì)能和勢(shì)能Ep，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。系統(tǒng)動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)(1)簡(jiǎn)諧振子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性；簡(jiǎn)諧振子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性；(2)當(dāng)兩時(shí)刻振子的位移相同，則兩時(shí)刻的差可能為當(dāng)兩時(shí)刻振子的位移相同，則兩時(shí)刻的差可能為周期的整數(shù)倍，也可能不是周期的整數(shù)倍。周期的整數(shù)倍，也可能不是周期的整數(shù)倍。答案答案ACD簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用1.圖象特征圖象特征(2)圖象反映的是位移隨時(shí)間
13、的變化規(guī)律，隨時(shí)間圖象反映的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，隨時(shí)間的增加而延伸，圖象不代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。的增加而延伸，圖象不代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。(3)任一時(shí)刻圖線上過該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值表示該任一時(shí)刻圖線上過該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值表示該時(shí)刻振子的速度大小。正負(fù)表示速度的方向，正時(shí)沿時(shí)刻振子的速度大小。正負(fù)表示速度的方向，正時(shí)沿x軸正方向，負(fù)時(shí)沿軸正方向，負(fù)時(shí)沿x軸負(fù)方向。軸負(fù)方向。圖圖1215 (1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦或余簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦或余弦曲線，是正弦曲線還是余弦曲線取決弦曲線，是正弦曲線還是余弦曲線取決于質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)刻的位置。于質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)刻的位置。2圖象信息圖象信息(1)由圖象可以看出質(zhì)
14、點(diǎn)振動(dòng)的振幅、周期。由圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅、周期。(2)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移?？梢源_定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移。(3)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度和速度的方可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度和速度的方向。向?；貜?fù)力和加速度的方向：因回復(fù)力總是指向平衡位回復(fù)力和加速度的方向：因回復(fù)力總是指向平衡位置，故回復(fù)力和加速度的方向在圖象上總是指向置，故回復(fù)力和加速度的方向在圖象上總是指向t軸。軸。速度的方向：速度的方向可以通過下一時(shí)刻位移的速度的方向：速度的方向可以通過下一時(shí)刻位移的變化來判定，若下一時(shí)刻位移增加，速度方向就是遠(yuǎn)離變化來判定，若下一時(shí)刻位移增加，速度方向就
15、是遠(yuǎn)離t軸；若下一時(shí)刻位移減小，速度方向就是指向軸；若下一時(shí)刻位移減小，速度方向就是指向t軸。軸。例例2(2012北京高考北京高考)一個(gè)彈簧振子沿一個(gè)彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取平衡位置動(dòng)，取平衡位置O為為x軸坐標(biāo)原點(diǎn)。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，軸坐標(biāo)原點(diǎn)。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過四分之一周期，振子具有沿經(jīng)過四分之一周期，振子具有沿x軸正方向的最大加速度。軸正方向的最大加速度。能正確反映振子位移能正確反映振子位移x與時(shí)間與時(shí)間t關(guān)系的圖象是關(guān)系的圖象是 () 圖圖1216嘗試解題嘗試解題彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由回復(fù)力公式彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由回復(fù)力公式Fkx，結(jié)，結(jié)合牛頓第二定律合牛頓第二定律F
16、ma可知，經(jīng)四分之一的周期有沿可知，經(jīng)四分之一的周期有沿x軸正方向的最大加速度，則其位移為負(fù)的最大值。軸正方向的最大加速度，則其位移為負(fù)的最大值。t0時(shí)刻振子應(yīng)該自平衡位置向時(shí)刻振子應(yīng)該自平衡位置向x軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A正正確。確。答案答案A單擺周期公式的應(yīng)用單擺周期公式的應(yīng)用例例3(2012全國(guó)高考全國(guó)高考)一單擺在地面處的擺動(dòng)周一單擺在地面處的擺動(dòng)周期與在某礦井底部擺動(dòng)周期的比值為期與在某礦井底部擺動(dòng)周期的比值為k。設(shè)地球的半徑。設(shè)地球的半徑為為R。假定地球的密度均勻。已知質(zhì)量均勻分布的球殼。假定地球的密度均勻。已知質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度對(duì)殼
17、內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度d。在礦井底時(shí)，地球?qū)ξ矬w的在礦井底時(shí)，地球?qū)ξ矬w的引力相當(dāng)于一半徑為引力相當(dāng)于一半徑為Rd的球體對(duì)物體產(chǎn)生的引力的球體對(duì)物體產(chǎn)生的引力質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體引力為零內(nèi)物體引力為零獲取信息獲取信息關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)第二步：找突破口第二步：找突破口重力加速度是聯(lián)系單擺的振動(dòng)周期和地球?qū)ξ矬w引重力加速度是聯(lián)系單擺的振動(dòng)周期和地球?qū)ξ矬w引力的橋梁。力的橋梁。審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)答案答案(1k2)R(1)在地球表面上方，重力加速度隨高度增大而減小。在地球表面上方，重力加速度隨高度增大而減小。(2)在地球表面下方，重力加速度
18、也隨深度增大而減小，在地球表面下方，重力加速度也隨深度增大而減小，但所遵從的規(guī)律不同。但所遵從的規(guī)律不同。隨堂鞏固落實(shí)隨堂鞏固落實(shí)1彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說法中正彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是確的是 ()A振子在平衡位置，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小振子在平衡位置，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小B振子在最大位移處，勢(shì)能最大，動(dòng)能最小振子在最大位移處，勢(shì)能最大，動(dòng)能最小C振子在向平衡位置振動(dòng)時(shí)，由于振子振幅減小，振子在向平衡位置振動(dòng)時(shí)，由于振子振幅減小，故總機(jī)械能減小故總機(jī)械能減小D在任意時(shí)刻，動(dòng)能與勢(shì)能之和保持不變?cè)谌我鈺r(shí)刻，動(dòng)能與勢(shì)能之和保持不變解析：振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)振動(dòng)，
19、在最大位移處速解析：振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)振動(dòng)，在最大位移處速度為零，動(dòng)能為零，此時(shí)彈簧的形變最大，勢(shì)能最大，度為零，動(dòng)能為零，此時(shí)彈簧的形變最大，勢(shì)能最大，所以所以B正確；在任意時(shí)刻只有彈簧的彈力做功，所以機(jī)正確；在任意時(shí)刻只有彈簧的彈力做功，所以機(jī)械能守恒，械能守恒，D正確；到平衡位置處速度最大，動(dòng)能最大，正確；到平衡位置處速度最大，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小，所以勢(shì)能最小，所以A正確；根據(jù)振幅的大小與振子的位置正確；根據(jù)振幅的大小與振子的位置無關(guān)，所以選項(xiàng)無關(guān)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：ABD2一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖1217所示，下列說法正確所示，下列說法正
20、確的是的是 ()A質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 HzB在在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20 cmC第第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為零末質(zhì)點(diǎn)的速度為零D在在t1 s和和t3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，方向兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，方向相同相同圖圖1217解析：由振動(dòng)圖象可知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是解析：由振動(dòng)圖象可知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是4 s，頻率為，頻率為0.25 Hz，故，故A錯(cuò)誤；振幅為錯(cuò)誤；振幅為2 cm。一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的。一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為路程為4A,10 s為為2.5個(gè)周期，經(jīng)過的路程為個(gè)周期，經(jīng)過的路程為2.54A10A20 cm，B正確；正確；4 s末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，
21、速度最大，末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，速度最大，故故C錯(cuò)誤；在錯(cuò)誤；在t1 s和和t3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)分別在正最大兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)分別在正最大位移和負(fù)最大位移，大小相等、方向相反，故位移和負(fù)最大位移，大小相等、方向相反，故D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：B3(2012銀川模擬銀川模擬)在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段，飛機(jī)上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼很快就抖動(dòng)起來，而且越抖上天后不久，飛機(jī)的機(jī)翼很快就抖動(dòng)起來，而且越抖越厲害，后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)越厲害，后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法，解決了這一問題。翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法，解決了這一
22、問題。在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的主要目的是在飛機(jī)機(jī)翼前裝置配重桿的主要目的是()A加大飛機(jī)的慣性加大飛機(jī)的慣性B使機(jī)體更加平衡使機(jī)體更加平衡C使機(jī)翼更加牢固使機(jī)翼更加牢固 D改變機(jī)翼的固有頻率改變機(jī)翼的固有頻率解析：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等時(shí)，振解析：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相等時(shí)，振幅較大，因此要減弱機(jī)翼的振動(dòng)，必須改變機(jī)翼的固幅較大，因此要減弱機(jī)翼的振動(dòng)，必須改變機(jī)翼的固有頻率，選有頻率，選D。答案：答案：D4(2013青島模擬青島模擬)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖動(dòng)的圖象如圖1218所示，下列所示，下列說法不正確的是說法不正確的是 ()A在第在第5秒末，振子
23、的速度最大且沿秒末，振子的速度最大且沿x方向方向B在第在第5秒末，振子的位移最大且沿秒末，振子的位移最大且沿x方向方向C在第在第5秒末，振子的加速度最大且沿秒末，振子的加速度最大且沿x方向方向D在在0到到5秒內(nèi)，振子通過的路程為秒內(nèi)，振子通過的路程為10 cm圖圖1218答案：答案：A5(2012浙江寧波八校聯(lián)考浙江寧波八校聯(lián)考)用沙擺可以粗略地描繪簡(jiǎn)用沙擺可以粗略地描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象。如圖諧運(yùn)動(dòng)圖象。如圖1219所示，木板在水平面內(nèi)所示，木板在水平面內(nèi)以速度以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沙擺在豎直平面內(nèi)做做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沙擺在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則沙擺中漏下的細(xì)沙在木板上形成振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，
24、則沙擺中漏下的細(xì)沙在木板上形成振動(dòng)圖線?，F(xiàn)只給一把刻度尺，要求測(cè)出木板的速度圖線?，F(xiàn)只給一把刻度尺，要求測(cè)出木板的速度(漏漏斗大小忽略不計(jì)斗大小忽略不計(jì))，則：，則：圖圖1219(1)需要直接測(cè)量的物理量有需要直接測(cè)量的物理量有_和和_(用文字用文字和相應(yīng)字母表示和相應(yīng)字母表示)。(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹橐阎?dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，用測(cè)出的量表示木板速度的，用測(cè)出的量表示木板速度的表達(dá)式為表達(dá)式為v_。（給有能力的學(xué)生加餐）（給有能力的學(xué)生加餐）1圖圖1甲是利用沙擺演示簡(jiǎn)諧運(yùn)甲是利用沙擺演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置。當(dāng)盛沙的漏動(dòng)圖象的裝置。當(dāng)盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速斗下面的薄木板被水平勻速拉出
25、時(shí)，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的漏斗拉出時(shí)，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的漏斗漏出的沙在板上顯示出沙擺的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的漏出的沙在板上顯示出沙擺的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線。已知木板被水平拉動(dòng)的速度為關(guān)系曲線。已知木板被水平拉動(dòng)的速度為0.20 m/s，圖乙所示的一段木板的長(zhǎng)度為圖乙所示的一段木板的長(zhǎng)度為0.60 m，則這次實(shí)驗(yàn)沙，則這次實(shí)驗(yàn)沙擺的擺長(zhǎng)大約為擺的擺長(zhǎng)大約為(g2 m/s2) ()圖圖1A0.56 m B0.65 mC1.00 m D2.25 m答案：答案：A2一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它所受的一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它所受的回復(fù)力回復(fù)力F隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖象為正弦變化的圖象為正弦曲線，如圖曲線，如圖2所示，
26、下列說法正確所示，下列說法正確的是的是 ()A在在t從從0到到2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速運(yùn)動(dòng)B在在t13 s和和t25 s時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相反方向相反C在在t25 s和和t37 s時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，方向相同方向相同D在在t從從0到到4 s時(shí)間內(nèi)，時(shí)間內(nèi)，t2 s時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)力做功的功率最大力做功的功率最大圖圖2解析：在解析：在t從從0到到2 s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子所受的回復(fù)力增大，時(shí)間內(nèi)，彈簧振子所受的回復(fù)力增大，說明位移在增大，振子做減速運(yùn)動(dòng)，說明位移在增大，
27、振子做減速運(yùn)動(dòng)，A說法錯(cuò)誤；從圖中說法錯(cuò)誤；從圖中可以看出，在可以看出，在t13 s和和t25 s時(shí)，振子所受的回復(fù)力大小時(shí)，振子所受的回復(fù)力大小相等，可知振子的速度大小相等，在這段時(shí)間內(nèi)振子是相等，可知振子的速度大小相等，在這段時(shí)間內(nèi)振子是從負(fù)向位移向正向位移運(yùn)動(dòng)，速度方向相同，從負(fù)向位移向正向位移運(yùn)動(dòng)，速度方向相同，B說法錯(cuò)誤；說法錯(cuò)誤；從圖中可以看出，在從圖中可以看出，在t25 s和和t37 s時(shí)，回復(fù)力大小相等，時(shí)，回復(fù)力大小相等，方向相同，則有彈簧振子的位移大小相等，方向相同，方向相同，則有彈簧振子的位移大小相等，方向相同，C說法正確；從圖中可以看出，說法正確；從圖中可以看出，t2
28、s時(shí)刻彈簧振子所受的時(shí)刻彈簧振子所受的回復(fù)力最大，振子的速度為零，則回復(fù)力做功的功率為回復(fù)力最大，振子的速度為零，則回復(fù)力做功的功率為零，零，D說法錯(cuò)誤。說法錯(cuò)誤。答案：答案：C3甲、乙兩彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖甲、乙兩彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖3所示，則可知所示，則可知()A兩彈簧振子完全相同兩彈簧振子完全相同B兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F甲甲 F乙乙2 1C振子甲速度為零時(shí)，振子乙速度最大振子甲速度為零時(shí)，振子乙速度最大D振子的振動(dòng)頻率之比振子的振動(dòng)頻率之比f甲甲 f乙乙1 2圖圖3解析：觀察圖象，從圖象上盡可能多地獲取信息。從圖解析：觀察圖象，從圖象上盡可能多
29、地獲取信息。從圖象中能比較甲、乙彈簧振子的振幅和周期，并與物理模象中能比較甲、乙彈簧振子的振幅和周期，并與物理模型相聯(lián)系，通過對(duì)圖象并結(jié)合模型的分析，選出正確選型相聯(lián)系，通過對(duì)圖象并結(jié)合模型的分析，選出正確選項(xiàng)。項(xiàng)。從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比T甲甲 T乙乙2 1，得頻率之比得頻率之比f甲甲 f乙乙1 2，D選項(xiàng)正確；選項(xiàng)正確；彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)k有關(guān)，周期不有關(guān)，周期不同，說明兩彈簧振子不同，同，說明兩彈簧振子不同，A錯(cuò)誤；由于彈簧的勁度系錯(cuò)誤；由于彈簧的勁度系數(shù)數(shù)k不一定相同，所以兩振子受回復(fù)
30、力不一定相同，所以兩振子受回復(fù)力(Fkx)的最大的最大值之比值之比F甲甲 F乙乙不一定為不一定為2 1，所以，所以B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析可知，在振子達(dá)到平衡位置時(shí)位移對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析可知，在振子達(dá)到平衡位置時(shí)位移為零，速度最大；在振子到達(dá)最大位移處時(shí)，速度為零，為零，速度最大；在振子到達(dá)最大位移處時(shí)，速度為零，從圖象中可以看出，在振子甲到達(dá)最大位移處時(shí)，振子從圖象中可以看出，在振子甲到達(dá)最大位移處時(shí)，振子乙恰到達(dá)平衡位置，所以乙恰到達(dá)平衡位置，所以C正確。正確。答案：答案：CD4如圖如圖4所示，一輕彈簧與質(zhì)量為所示，一輕彈簧與質(zhì)量為m的物的物體組成彈簧振子，物體在同一條豎直體組成彈
31、簧振子，物體在同一條豎直線上的線上的A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡為平衡位置，位置，C為為AO的中點(diǎn)，已知的中點(diǎn)，已知OCh，彈簧的勁度系數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)為k，某時(shí)刻物體恰，某時(shí)刻物體恰好以大小為好以大小為v的速度經(jīng)過的速度經(jīng)過C點(diǎn)并向上運(yùn)動(dòng)，則從此刻點(diǎn)并向上運(yùn)動(dòng)，則從此刻開始半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，對(duì)質(zhì)量為開始半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，對(duì)質(zhì)量為m的物體，下列說的物體，下列說法正確的是法正確的是 ()圖圖4A重力勢(shì)能減少了重力勢(shì)能減少了2mghB回復(fù)力做功為回復(fù)力做功為2mghC速度的變化量大小為速度的變化量大小為2vD通過通過A點(diǎn)時(shí)回復(fù)力的大小為點(diǎn)時(shí)回復(fù)力的大小為kh解析：作彈簧振子的振動(dòng)圖
32、象如圖所解析：作彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，由于振動(dòng)的周期性和對(duì)稱性，在示，由于振動(dòng)的周期性和對(duì)稱性，在半個(gè)周期內(nèi)彈簧振子將運(yùn)動(dòng)到半個(gè)周期內(nèi)彈簧振子將運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)相對(duì)平衡位置對(duì)稱，因此彈兩點(diǎn)相對(duì)平衡位置對(duì)稱，因此彈簧振子的高度降低了簧振子的高度降低了2h，重力做功，重力做功2mgh，故彈簧振子，故彈簧振子的重力勢(shì)能減小了的重力勢(shì)能減小了2mgh，A項(xiàng)正確；回復(fù)力是該振子所項(xiàng)正確；回復(fù)力是該振子所受的合外力，由對(duì)稱關(guān)系知，彈簧振子過受的合外力，由對(duì)稱關(guān)系知，彈簧振子過D點(diǎn)的速度大點(diǎn)的速度大小與過小與過C點(diǎn)時(shí)相等，方向豎直向下，因此回復(fù)力做的功點(diǎn)時(shí)相等，方向豎直向下，因此回復(fù)力做的功
33、等于彈簧振子動(dòng)能的改變量為零，而速度的變化為等于彈簧振子動(dòng)能的改變量為零，而速度的變化為 vv(v)2v，B錯(cuò)錯(cuò)C對(duì)；彈簧振子通過對(duì)；彈簧振子通過A點(diǎn)時(shí)相對(duì)平衡點(diǎn)時(shí)相對(duì)平衡位置的位移為位置的位移為2h，因此回復(fù)力，因此回復(fù)力Fkx2kh，D項(xiàng)錯(cuò)。項(xiàng)錯(cuò)。答案：答案：AC5如圖如圖5所示，有一個(gè)擺長(zhǎng)為所示，有一個(gè)擺長(zhǎng)為l的單的單擺，現(xiàn)將擺球擺，現(xiàn)將擺球A拉離平衡位置一個(gè)拉離平衡位置一個(gè)很小的角度，然后由靜止釋放，很小的角度，然后由靜止釋放，A擺至平衡位置擺至平衡位置P時(shí)，恰與靜止在時(shí)，恰與靜止在P處的處的B球發(fā)生正碰，碰后球發(fā)生正碰，碰后A斷續(xù)向右擺動(dòng)，斷續(xù)向右擺動(dòng)，B球以球以速度速度v沿光滑水平
34、面向右運(yùn)動(dòng)，與右側(cè)的墻壁碰撞沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，與右側(cè)的墻壁碰撞后以原速率返回，當(dāng)后以原速率返回，當(dāng)B球重新回到位置球重新回到位置P時(shí)恰與時(shí)恰與A再再次相遇，求位置次相遇，求位置P與墻壁間的距離與墻壁間的距離d。圖圖56.(2012重慶高考重慶高考)裝有砂粒的試管豎直靜浮于裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖水面，如圖6所示。將試管豎直提起少許，所示。將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。若取內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正豎直向上為正方向，則以下描述試管
35、振動(dòng)的圖象中可能正確的是確的是 ()圖圖6圖圖7解析：試管被豎直提起少許，說明試管在其平衡位置以解析：試管被豎直提起少許，說明試管在其平衡位置以上最大位移處釋放，因規(guī)定豎直向上為正方向，故選項(xiàng)上最大位移處釋放，因規(guī)定豎直向上為正方向，故選項(xiàng)D正確。正確。答案：答案：D7如圖如圖8所示，彈簧振子在振動(dòng)過程中，振所示，彈簧振子在振動(dòng)過程中，振子從子從a到到b歷時(shí)歷時(shí)0.2 s，振子經(jīng)，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)兩點(diǎn)時(shí)速度相同，若它從速度相同，若它從b再回到再回到a的最短時(shí)間的最短時(shí)間為為0.4 s，則該振子的振動(dòng)頻率為，則該振子的振動(dòng)頻率為()圖圖8A1 HzB1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz答案：答案：B
高考物理一輪精細(xì)復(fù)習(xí) （必備基礎(chǔ)點(diǎn)撥+高考考點(diǎn)集結(jié)+考點(diǎn)專訓(xùn)）機(jī)械振動(dòng)課件
