高考物理一輪精細復習 （必備基礎(chǔ)點撥+高考考點集結(jié)+考點專訓）機械振動課件

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1、簡諧運動簡諧運動想一想想一想(1)簡諧運動的圖象和簡諧運動的軌跡相同嗎？為什簡諧運動的圖象和簡諧運動的軌跡相同嗎？為什么？么？(2)簡諧運動的位移與必修簡諧運動的位移與必修1中所學的直線運動的位中所學的直線運動的位移有何區(qū)別？移有何區(qū)別？提示提示(1)不同。簡諧運動的圖象描述的是振動質(zhì)不同。簡諧運動的圖象描述的是振動質(zhì)點的位移點的位移(一個物理量一個物理量)隨時間變化的規(guī)律，而簡諧運動隨時間變化的規(guī)律，而簡諧運動的軌跡是質(zhì)點運動的徑跡。的軌跡是質(zhì)點運動的徑跡。(2)簡諧運動的位移是以平衡位置為參考點，與位簡諧運動的位移是以平衡位置為參考點，與位置對應，是時刻的函數(shù)，總是從平衡位置指向質(zhì)點所在置

2、對應，是時刻的函數(shù)，總是從平衡位置指向質(zhì)點所在的位置；直線運動的位移是以物體的初始位置為參考點，的位置；直線運動的位移是以物體的初始位置為參考點，與過程對應，是時間的函數(shù)，是從初始位置指向物體所與過程對應，是時間的函數(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)點的位移與時間的關(guān)系遵從質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從 的規(guī)律，即的規(guī)律，即它的振動圖象它的振動圖象(xt圖象圖象)是一條是一條 。2簡諧運動的表達式簡諧運動的表達式(1)動力學表達式：動力學表達式：F ，其中，其中“”表示回復表示回復力與力與 的方向相反。的方向相反。(2)運動學表達式：運動學表達式：xAsin(t

3、)，其中，其中A代表振幅，代表振幅， 表示簡諧運動的快慢，表示簡諧運動的快慢，(t)代表簡諧運動代表簡諧運動的的 ，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回復力回復力(1)定義：使物體返回到定義：使物體返回到 的力。的力。(2)方向：時刻指向方向：時刻指向 。(3)來源：振動物體所受的沿來源：振動物體所受的沿 的合力。的合力。平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置振動方向振動方向 4簡諧運動的圖象簡諧運動的圖象 (1)振動圖象表示的是簡諧運動的質(zhì)振動圖象表示的是簡諧運動的質(zhì)點點 的位移與時間的關(guān)系，的位移與時間的關(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)由振動圖象可以確定質(zhì)點振動的由振動圖象可以確定質(zhì)點振動的 和周期，以和周期，以及任意時刻質(zhì)點的位移、振動方向和加速度的方向。如圖及任意時刻質(zhì)點的位移、振動方向和加速度的方向。如圖1211所示，所示，t1時刻質(zhì)點時刻質(zhì)點P的運動方向沿的運動方向沿 。偏離平衡位置偏離平衡位置振幅振幅圖圖1211x軸負方向軸負方向試一試試一試1.一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象如圖一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象如圖1212所示，質(zhì)點的速度與加速度方向所示，質(zhì)點的速度與加速度方向相同的時間段是相同的時間段是 ()A00.3 sB0.30.6 sC0.60.9 sD0.91.2 s解

5、析：質(zhì)點做簡諧運動時加速度方向與回復力方向相解析：質(zhì)點做簡諧運動時加速度方向與回復力方向相同，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；位移增加時速度與位移方向相同，位移減小時速度與位移方向時速度與位移方向相同，位移減小時速度與位移方向相反。相反。答案：答案：BD圖圖1212受迫振動受迫振動 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，當絲捕食和生活，它的腿能敏捷地感覺到絲網(wǎng)的振動，當絲網(wǎng)的振動頻率為網(wǎng)的振動頻率為f200 Hz左右時，網(wǎng)的振幅最大。對左

6、右時，網(wǎng)的振幅最大。對于落在網(wǎng)上的昆蟲，當其翅膀振動的頻率為多少時，蜘于落在網(wǎng)上的昆蟲，當其翅膀振動的頻率為多少時，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受迫振動受迫振動(1)概念：系統(tǒng)在概念：系統(tǒng)在 的外力的外力(驅(qū)動力驅(qū)動力)作用下的振作用下的振動。動。(2)振動特征：受迫振動的頻率等于振動特征：受迫振動的頻率等于 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)動力的頻率等于系統(tǒng)的概念：驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的 時，時，受迫振動的振幅最大的現(xiàn)象。受迫振動的振幅最大的現(xiàn)象。周期性周期性驅(qū)動力驅(qū)動力固有頻率固有頻率(2)共振

7、條件：驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的共振條件：驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的 。(3)特征：共振時特征：共振時 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某振動系統(tǒng)的固有頻率為某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f。若驅(qū)動力的振幅保持不變，。若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是下列說法正確的是 ()A當當ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小增大而減小B當當ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大減

8、小而增大C該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f解析：受迫振動的頻率總等于驅(qū)動力的頻率，解析：受迫振動的頻率總等于驅(qū)動力的頻率，D正確；驅(qū)正確；驅(qū)動力的頻率越接近固有頻率，受迫振動的振幅越大，動力的頻率越接近固有頻率，受迫振動的振幅越大，B正正確。確。答案：答案：BD單擺單擺想一想想一想單擺做簡諧運動的回復力由哪些力來提供？擺球在單擺做簡諧運動的回復力由哪些力來提供？擺球在平衡位置時所受合外力和回復力是否為零？平衡位置時所受合外力和回復力是否為零？提示提示單擺做簡諧運動的回

9、復力是由重力沿軌跡單擺做簡諧運動的回復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。擺球在平衡位置時所受合外力等于小球做圓周運動擺球在平衡位置時所受合外力等于小球做圓周運動的向心力，不為零，而回復力恰好等于零。的向心力，不為零，而回復力恰好等于零。記一記記一記(1)單擺的振動可視為簡諧運動的條件是單擺的振動可視為簡諧運動的條件是 。 (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，可算得秒擺的擺長約為秒擺的擺長約為 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，單擺周期會增大發(fā)生下述哪一種情況時，單擺周期會增大 (

10、)A增大擺球質(zhì)量增大擺球質(zhì)量 B縮短擺長縮短擺長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簡諧運動簡諧運動簡諧運動的五個特征簡諧運動的五個特征1動力學特征動力學特征Fkx，“”表示回復力的方向與位移方向相反，表示回復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運動學特征運動學特征簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反，為變加速運動，遠離平衡位置時，向相反，為變加速運動，遠離平衡位置時，x、F、a、Ep均增大，均增大，v、Ek均減小

11、，靠近平衡位置時則相反。均減小，靠近平衡位置時則相反。3運動的周期性特征運動的周期性特征相隔相隔T或或nT的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同。的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(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對對稱的兩點稱的兩點P、P(OPOP)時，速度的大小、動能、勢能時，速度的大小、動能、勢能相等，相對于平衡位置的位移大小相等。相等，相對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所用時間等于由所用時間等于由O到到P所用時間，即所用時間，即tPOtOP(4)振子往復過程中通過同一段路程振子往復過程中通過同一段路程

12、(如如OP段段)所用所用時間相等，即時間相等，即tOPtPO。5能量特征能量特征振動的能量包括動能振動的能量包括動能Ek和勢能和勢能Ep，簡諧運動過程中，簡諧運動過程中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能守恒。系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能守恒。審題指導審題指導(1)簡諧振子運動的對稱性和周期性；簡諧振子運動的對稱性和周期性；(2)當兩時刻振子的位移相同，則兩時刻的差可能為當兩時刻振子的位移相同，則兩時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簡諧運動圖象的應用簡諧運動圖象的應用1.圖象特征圖象特征(2)圖象反映的是位移隨時間

13、的變化規(guī)律，隨時間圖象反映的是位移隨時間的變化規(guī)律，隨時間的增加而延伸，圖象不代表質(zhì)點運動的軌跡。的增加而延伸，圖象不代表質(zhì)點運動的軌跡。(3)任一時刻圖線上過該點切線的斜率數(shù)值表示該任一時刻圖線上過該點切線的斜率數(shù)值表示該時刻振子的速度大小。正負表示速度的方向，正時沿時刻振子的速度大小。正負表示速度的方向，正時沿x軸正方向，負時沿軸正方向，負時沿x軸負方向。軸負方向。圖圖1215 (1)簡諧運動的圖象是一條正弦或余簡諧運動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)點初始時刻的位置。于質(zhì)點初始時刻的位置。2圖象信息圖象信息(1)由圖象可以看出質(zhì)

14、點振動的振幅、周期。由圖象可以看出質(zhì)點振動的振幅、周期。(2)可以確定某時刻質(zhì)點離開平衡位置的位移?？梢源_定某時刻質(zhì)點離開平衡位置的位移。(3)可以確定某時刻質(zhì)點的回復力、加速度和速度的方可以確定某時刻質(zhì)點的回復力、加速度和速度的方向。向?；貜土图铀俣鹊姆较颍阂蚧貜土偸侵赶蚱胶馕换貜土图铀俣鹊姆较颍阂蚧貜土偸侵赶蚱胶馕恢茫驶貜土图铀俣鹊姆较蛟趫D象上總是指向置，故回復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刻位移的速度的方向：速度的方向可以通過下一時刻位移的變化來判定，若下一時刻位移增加，速度方向就是遠離變化來判定，若下一時刻位移增加，速度方向就

15、是遠離t軸；若下一時刻位移減小，速度方向就是指向軸；若下一時刻位移減小，速度方向就是指向t軸。軸。例例2(2012北京高考北京高考)一個彈簧振子沿一個彈簧振子沿x軸做簡諧運軸做簡諧運動，取平衡位置動，取平衡位置O為為x軸坐標原點。從某時刻開始計時，軸坐標原點。從某時刻開始計時，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與時間與時間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諧運動，由回復力公式彈簧振子做簡諧運動，由回復力公式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，則其位移為負的最大值。軸正方向的最大加速度，則其位移為負的最大值。t0時刻振子應該自平衡位置向時刻振子應該自平衡位置向x軸負向運動，故選項軸負向運動，故選項A正正確。確。答案答案A單擺周期公式的應用單擺周期公式的應用例例3(2012全國高考全國高考)一單擺在地面處的擺動周一單擺在地面處的擺動周期與在某礦井底部擺動周期的比值為期與在某礦井底部擺動周期的比值為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殼內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度對殼

17、內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度d。在礦井底時，地球?qū)ξ矬w的在礦井底時，地球?qū)ξ矬w的引力相當于一半徑為引力相當于一半徑為Rd的球體對物體產(chǎn)生的引力的球體對物體產(chǎn)生的引力質(zhì)量均勻分布的球殼對殼質(zhì)量均勻分布的球殼對殼內(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)鍵點關(guān)鍵點第二步：找突破口第二步：找突破口重力加速度是聯(lián)系單擺的振動周期和地球?qū)ξ矬w引重力加速度是聯(lián)系單擺的振動周期和地球?qū)ξ矬w引力的橋梁。力的橋梁。審題指導審題指導第一步：抓關(guān)鍵點第一步：抓關(guān)鍵點答案答案(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。隨堂鞏固落實隨堂鞏固落實1彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，下列說法中正彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，下列說法中正確的是確的是 ()A振子在平衡位置，動能最大，勢能最小振子在平衡位置，動能最大，勢能最小B振子在最大位移處，勢能最大，動能最小振子在最大位移處，勢能最大，動能最小C振子在向平衡位置振動時，由于振子振幅減小，振子在向平衡位置振動時，由于振子振幅減小，故總機械能減小故總機械能減小D在任意時刻，動能與勢能之和保持不變在任意時刻，動能與勢能之和保持不變解析：振子在平衡位置兩側(cè)往復振動，

19、在最大位移處速解析：振子在平衡位置兩側(cè)往復振動，在最大位移處速度為零，動能為零，此時彈簧的形變最大，勢能最大，度為零，動能為零，此時彈簧的形變最大，勢能最大，所以所以B正確；在任意時刻只有彈簧的彈力做功，所以機正確；在任意時刻只有彈簧的彈力做功，所以機械能守恒，械能守恒，D正確；到平衡位置處速度最大，動能最大，正確；到平衡位置處速度最大，動能最大，勢能最小，所以勢能最小，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)，所以選項無關(guān)，所以選項C錯誤。錯誤。答案：答案：ABD2一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖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)點振動頻率是質(zhì)點振動頻率是4 HzB在在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20 cmC第第4 s末質(zhì)點的速度為零末質(zhì)點的速度為零D在在t1 s和和t3 s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等，方向兩時刻，質(zhì)點位移大小相等，方向相同相同圖圖1217解析：由振動圖象可知，質(zhì)點振動的周期是解析：由振動圖象可知，質(zhì)點振動的周期是4 s，頻率為，頻率為0.25 Hz，故，故A錯誤；振幅為錯誤；振幅為2 cm。一個周期質(zhì)點經(jīng)過的。一個周期質(zhì)點經(jīng)過的路程為路程為4A,10 s為為2.5個周期，經(jīng)過的路程為個周期，經(jīng)過的路程為2.54A10A20 cm，B正確；正確；4 s末質(zhì)點在平衡位置，

21、速度最大，末質(zhì)點在平衡位置，速度最大，故故C錯誤；在錯誤；在t1 s和和t3 s兩時刻，質(zhì)點分別在正最大兩時刻，質(zhì)點分別在正最大位移和負最大位移，大小相等、方向相反，故位移和負最大位移，大小相等、方向相反，故D錯誤。錯誤。答案：答案：B3(2012銀川模擬銀川模擬)在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機在飛機的發(fā)展史中有一個階段，飛機上天后不久，飛機的機翼很快就抖動起來，而且越抖上天后不久，飛機的機翼很快就抖動起來，而且越抖越厲害，后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機機越厲害，后來人們經(jīng)過了艱苦的探索，利用在飛機機翼前緣處裝置一個配重桿的方法，解決了這一問題。翼前緣處裝置一個配重桿的方法，解決了這一

22、問題。在飛機機翼前裝置配重桿的主要目的是在飛機機翼前裝置配重桿的主要目的是()A加大飛機的慣性加大飛機的慣性B使機體更加平衡使機體更加平衡C使機翼更加牢固使機翼更加牢固 D改變機翼的固有頻率改變機翼的固有頻率解析：當驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等時，振解析：當驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等時，振幅較大，因此要減弱機翼的振動，必須改變機翼的固幅較大，因此要減弱機翼的振動，必須改變機翼的固有頻率，選有頻率，選D。答案：答案：D4(2013青島模擬青島模擬)彈簧振子做簡諧運彈簧振子做簡諧運動的圖象如圖動的圖象如圖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用沙擺可以粗略地描繪簡諧運動圖象。如圖諧運動圖象。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做勻速直線運動，同時沙擺在豎直平面內(nèi)做做勻速直線運動，同時沙擺在豎直平面內(nèi)做簡諧運動，則沙擺中漏下的細沙在木板上形成振動簡諧運動，

24、則沙擺中漏下的細沙在木板上形成振動圖線?，F(xiàn)只給一把刻度尺，要求測出木板的速度圖線?，F(xiàn)只給一把刻度尺，要求測出木板的速度(漏漏斗大小忽略不計斗大小忽略不計)，則：，則：圖圖1219(1)需要直接測量的物理量有需要直接測量的物理量有_和和_(用文字用文字和相應字母表示和相應字母表示)。(2)已知當?shù)刂亓铀俣葹橐阎數(shù)刂亓铀俣葹間，用測出的量表示木板速度的，用測出的量表示木板速度的表達式為表達式為v_。（給有能力的學生加餐）（給有能力的學生加餐）1圖圖1甲是利用沙擺演示簡諧運甲是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置。當盛沙的漏動圖象的裝置。當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，做簡諧運動的漏斗拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上顯示出沙擺的振動位移隨時間變化的漏出的沙在板上顯示出沙擺的振動位移隨時間變化的關(guān)系曲線。已知木板被水平拉動的速度為關(guān)系曲線。已知木板被水平拉動的速度為0.20 m/s，圖乙所示的一段木板的長度為圖乙所示的一段木板的長度為0.60 m，則這次實驗沙，則這次實驗沙擺的擺長大約為擺的擺長大約為(g2 m/s2) ()圖圖1A0.56 m B0.65 mC1.00 m D2.25 m答案：答案：A2一彈簧振子做簡諧運動，它所受的一彈簧振子做簡諧運動，它所受的回復力回復力F隨時間隨時間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時間內(nèi)，彈簧振子做加速運動時間內(nèi)，彈簧振子做加速運動B在在t13 s和和t25 s時，彈簧振子的速度大小相等，時，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，彈簧振子的位移大小相等，時，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時間內(nèi)，時間內(nèi)，t2 s時刻彈簧振子所受回復時刻彈簧振子所受回復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時間內(nèi)，彈簧振子所受的回復力增大，時間內(nèi)，彈簧振子所受的回復力增大，說明位移在增大，振子做減速運動，說明位移在增大，

27、振子做減速運動，A說法錯誤；從圖中說法錯誤；從圖中可以看出，在可以看出，在t13 s和和t25 s時，振子所受的回復力大小時，振子所受的回復力大小相等，可知振子的速度大小相等，在這段時間內(nèi)振子是相等，可知振子的速度大小相等，在這段時間內(nèi)振子是從負向位移向正向位移運動，速度方向相同，從負向位移向正向位移運動，速度方向相同，B說法錯誤；說法錯誤；從圖中可以看出，在從圖中可以看出，在t25 s和和t37 s時，回復力大小相等，時，回復力大小相等，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時刻彈簧振子所受的時刻彈簧振子所受的回復力最大，振子的速度為零，則回復力做功的功率為回復力最大，振子的速度為零，則回復力做功的功率為零，零，D說法錯誤。說法錯誤。答案：答案：C3甲、乙兩彈簧振子的振動圖象如圖甲、乙兩彈簧振子的振動圖象如圖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力最大值之比兩彈簧振子所受回復力最大值之比F甲甲 F乙乙2 1C振子甲速度為零時，振子乙速度最大振子甲速度為零時，振子乙速度最大D振子的振動頻率之比振子的振動頻率之比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，通過對圖象并結(jié)合模型的分析，選出正確選型相聯(lián)系，通過對圖象并結(jié)合模型的分析，選出正確選項。項。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選項正確；選項正確；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錯誤；由于彈簧的勁度系錯誤；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

30、力不一定相同，所以兩振子受回復力(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錯誤；錯誤；對簡諧運動進行分析可知，在振子達到平衡位置時位移對簡諧運動進行分析可知，在振子達到平衡位置時位移為零，速度最大；在振子到達最大位移處時，速度為零，為零，速度最大；在振子到達最大位移處時，速度為零，從圖象中可以看出，在振子甲到達最大位移處時，振子從圖象中可以看出，在振子甲到達最大位移處時，振子乙恰到達平衡位置，所以乙恰到達平衡位置，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間做簡諧運動，間做簡諧運動，O為平衡為平衡位置，位置，C為為AO的中點，已知的中點，已知OCh，彈簧的勁度系數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)為k，某時刻物體恰，某時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點并向上運動，則從此刻點并向上運動，則從此刻開始半個周期的時間內(nèi)，對質(zhì)量為開始半個周期的時間內(nèi)，對質(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重力勢能減少了重力勢能減少了2mghB回復力做功為回復力做功為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點時回復力的大小為點時回復力的大小為kh解析：作彈簧振子的振動圖

32、象如圖所解析：作彈簧振子的振動圖象如圖所示，由于振動的周期性和對稱性，在示，由于振動的周期性和對稱性，在半個周期內(nèi)彈簧振子將運動到半個周期內(nèi)彈簧振子將運動到D點，點，C、D兩點相對平衡位置對稱，因此彈兩點相對平衡位置對稱，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能減小了的重力勢能減小了2mgh，A項正確；回復力是該振子所項正確；回復力是該振子所受的合外力，由對稱關(guān)系知，彈簧振子過受的合外力，由對稱關(guān)系知，彈簧振子過D點的速度大點的速度大小與過小與過C點時相等，方向豎直向下，因此回復力做的功點時相等，方向豎直向下，因此回復力做的功

33、等于彈簧振子動能的改變量為零，而速度的變化為等于彈簧振子動能的改變量為零，而速度的變化為 vv(v)2v，B錯錯C對；彈簧振子通過對；彈簧振子通過A點時相對平衡點時相對平衡位置的位移為位置的位移為2h，因此回復力，因此回復力Fkx2kh，D項錯。項錯。答案：答案：AC5如圖如圖5所示，有一個擺長為所示，有一個擺長為l的單的單擺，現(xiàn)將擺球擺，現(xiàn)將擺球A拉離平衡位置一個拉離平衡位置一個很小的角度，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，恰與靜止在時，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，斷續(xù)向右擺動，B球以球以速度速度v沿光滑水平

34、面向右運動，與右側(cè)的墻壁碰撞沿光滑水平面向右運動，與右側(cè)的墻壁碰撞后以原速率返回，當后以原速率返回，當B球重新回到位置球重新回到位置P時恰與時恰與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時，在一定時間然后由靜止釋放并開始計時，在一定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動。若取內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動。若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動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，故選項上最大位移處釋放，因規(guī)定豎直向上為正方向，故選項D正確。正確。答案：答案：D7如圖如圖8所示，彈簧振子在振動過程中，振所示，彈簧振子在振動過程中，振子從子從a到到b歷時歷時0.2 s，振子經(jīng)，振子經(jīng)a、b兩點時兩點時速度相同，若它從速度相同，若它從b再回到再回到a的最短時間的最短時間為為0.4 s，則該振子的振動頻率為，則該振子的振動頻率為()圖圖8A1 HzB1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz答案：答案：B