2011高考物理金牌復(fù)習(xí)第七章機(jī)械振動和機(jī)械波§1機(jī)械振動.doc

第七章 機(jī)械振動和機(jī)械波考綱要求1、彈簧振子，簡諧運(yùn)動，簡諧運(yùn)動的振幅，周期和頻率，簡諧運(yùn)動的振動圖象 2、單擺，在小振幅條件下單擺作簡諧運(yùn)動，周期公式 3、振動中的能量轉(zhuǎn)化 4、自由振動和受迫振動，受迫振動的振動頻率，共振及其常見的應(yīng)用 5、振動在介質(zhì)中的傳播波，橫波和縱波，橫波的圖象，波長，頻率和波速的關(guān)系 6、波的疊加，波的干涉，衍射現(xiàn)象 7、聲波，超聲波及其應(yīng)用 8、多普勒效應(yīng) 知識網(wǎng)絡(luò)：周期：機(jī)械振動簡諧運(yùn)動物理量：振幅、周期、頻率運(yùn)動規(guī)律簡諧運(yùn)動圖象阻尼振動 無阻尼振動受力特點(diǎn)回復(fù)力：F= - kx彈簧振子：F= - kx單擺：受迫振動共振在介質(zhì)中的傳播機(jī)械波形成和傳播特點(diǎn)類型橫波 縱波描述方法波的圖象波的公式： x=vt特性聲波，超聲波及其應(yīng)用波的疊加 干涉 衍射多普勒效應(yīng)實(shí)例單元切塊：按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成兩部分，即：機(jī)械振動；機(jī)械波。其中重點(diǎn)是簡諧運(yùn)動和波的傳播的規(guī)律。難點(diǎn)是對振動圖象和波動圖象的理解及應(yīng)用。1 機(jī)械振動教學(xué)目標(biāo)：1掌握簡諧運(yùn)動的動力學(xué)特征和描述簡諧運(yùn)動的物理量；掌握兩種典型的簡諧運(yùn)動模型彈簧振子和單擺。掌握單擺的周期公式；了解受迫振動、共振及常見的應(yīng)用2理解簡諧運(yùn)動圖象的物理意義并會利用簡諧運(yùn)動圖象求振動的振幅、周期及任意時(shí)刻的位移。3會利用振動圖象確定振動質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度、加速度、位移及回復(fù)力的方向。教學(xué)重點(diǎn)：簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)：諧運(yùn)動的動力學(xué)特征、振動圖象教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)教學(xué)過程：一、簡諧運(yùn)動的基本概念1定義物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動，叫簡諧運(yùn)動。表達(dá)式為：F= -kx（1）簡諧運(yùn)動的位移必須是指偏離平衡位置的位移。也就是說，在研究簡諧運(yùn)動時(shí)所說的位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處。（2）回復(fù)力是一種效果力。是振動物體在沿振動方向上所受的合力。（3）“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。（如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí)，沿振動方向的合力為零，但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零，所以并不處于平衡狀態(tài)）（4）F=-kx是判斷一個(gè)振動是不是簡諧運(yùn)動的充分必要條件。凡是簡諧運(yùn)動沿振動方向的合力必須滿足該條件；反之，只要沿振動方向的合力滿足該條件，那么該振動一定是簡諧運(yùn)動。2幾個(gè)重要的物理量間的關(guān)系要熟練掌握做簡諧運(yùn)動的物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v這四個(gè)矢量的相互關(guān)系。（1）由定義知：Fx，方向相反。（2）由牛頓第二定律知：Fa，方向相同。（3）由以上兩條可知：ax，方向相反。（4）v和x、F、a之間的關(guān)系最復(fù)雜：當(dāng)v、a同向（即 v、 F同向，也就是v、x反向）時(shí)v一定增大；當(dāng)v、a反向（即 v、 F反向，也就是v、x同向）時(shí)，v一定減小。3從總體上描述簡諧運(yùn)動的物理量振動的最大特點(diǎn)是往復(fù)性或者說是周期性。因此振動物體在空間的運(yùn)動有一定的范圍，用振幅A來描述；在時(shí)間上則用周期T來描述完成一次全振動所須的時(shí)間。（1）振幅A是描述振動強(qiáng)弱的物理量。（一定要將振幅跟位移相區(qū)別，在簡諧運(yùn)動的振動過程中，振幅是不變的而位移是時(shí)刻在改變的）（2）周期T是描述振動快慢的物理量。（頻率f=1/T 也是描述振動快慢的物理量）周期由振動系統(tǒng)本身的因素決定，叫固有周期。任何簡諧運(yùn)動都有共同的周期公式：（其中m是振動物體的質(zhì)量，k是回復(fù)力系數(shù)，即簡諧運(yùn)動的判定式F= -kx中的比例系數(shù)，對于彈簧振子k就是彈簧的勁度，對其它簡諧運(yùn)動它就不再是彈簧的勁度了）。二、典型的簡諧運(yùn)動1彈簧振子（1）周期，與振幅無關(guān)，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定。（2）可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動也是簡諧運(yùn)動，周期公式也是。這個(gè)結(jié)論可以直接使用。（3）在水平方向上振動的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力?！纠?】 有一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，則 （ ）A加速度最大時(shí)，速度最大 B速度最大時(shí)，位移最大C位移最大時(shí)，回復(fù)力最大 D回復(fù)力最大時(shí)，加速度最大解析：振子加速度最大時(shí)，處在最大位移處，此時(shí)振子的速度為零，由F= - kx知道，此時(shí)振子所受回復(fù)力最大，所以選項(xiàng)A錯，C、D對振子速度最大時(shí)，是經(jīng)過平衡位置時(shí)，此時(shí)位移為零，所以選項(xiàng)B錯故正確選項(xiàng)為C、D點(diǎn)評：分析振動過程中各物理量如何變化時(shí)，一定要以位移為橋梁理清各物理量間的關(guān)系：位移增大時(shí)，回復(fù)力、加速度、勢能均增大，速度、動量、動能均減??；位移減小時(shí)，回復(fù)力、加速度、勢能均減小，速度、動量、動能均增大各矢量均在其值為零時(shí)改變方向，如速度、動量均在最大位移處改變方向，位移、回復(fù)力、加速度均在平衡位置改變方向【例2】 試證明豎直方向的彈簧振子的振動是簡諧運(yùn)動解析：如圖所示，設(shè)振子的平衡位置為O，向下方向?yàn)檎较?，此時(shí)彈簧的形變?yōu)?，根據(jù)胡克定律及平衡條件有 當(dāng)振子向下偏離平衡位置為時(shí)，回復(fù)力（即合外力）為 將代人得：，可見，重物振動時(shí)的受力符合簡諧運(yùn)動的條件點(diǎn)評：（1）分析一個(gè)振動是否為簡諧運(yùn)動，關(guān)鍵是判斷它的回復(fù)力是否滿足其大小與位移成正比，方向總與位移方向相反證明思路為：確定物體靜止時(shí)的位置即為平衡位置，考查振動物體在任一點(diǎn)受到回復(fù)力的特點(diǎn)是否滿足。（2）還要知道中的k是個(gè)比例系數(shù)，是由振動系統(tǒng)本身決定的，不僅僅是指彈簧的勁度系數(shù)關(guān)于這點(diǎn)，在這里應(yīng)理解為是簡諧運(yùn)動回復(fù)力的定義式而且產(chǎn)生簡諧運(yùn)動的回復(fù)力可以是一個(gè)力，也可以是某個(gè)力的分力或幾個(gè)力的合力此題中的回復(fù)力為彈力和重力的合力【例3】 如圖所示，質(zhì)量為m的小球放在勁度為k的輕彈簧上，使小球上下振動而又始終未脫離彈簧。（1）最大振幅A是多大？（2）在這個(gè)振幅下彈簧對小球的最大彈力Fm是多大？解析：該振動的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。在平衡位置彈力和重力等大反向，合力為零；在平衡位置以下，彈力大于重力，F(xiàn)- mg=ma，越往下彈力越大；在平衡位置以上，彈力小于重力，mg-F=ma，越往上彈力越小。平衡位置和振動的振幅大小無關(guān)。因此振幅越大，在最高點(diǎn)處小球所受的彈力越小。極端情況是在最高點(diǎn)處小球剛好未離開彈簧，彈力為零，合力就是重力。這時(shí)彈簧恰好為原長。（1）最大振幅應(yīng)滿足kA=mg， A=（2）小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)所受回復(fù)力大小相同，所以有：Fm-mg=mg，F(xiàn)m=2mg【例4】彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動B、C相距20 cm某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)經(jīng)過0.5 s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)求：（1）振動的周期和頻率；（2）振子在5 s內(nèi)通過的路程及位移大??；（3）振子在B點(diǎn)的加速度大小跟它距O點(diǎn)4 cm處P點(diǎn)的加速度大小的比值解析：（1）設(shè)振幅為A，由題意BC2A10 cm，所以A10 cm振子從B到C所用時(shí)間t05s為周期T的一半，所以T10s；f1/T10Hz（2）振子在1個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4A。故在t5s5T內(nèi)通過的路程st/T4A200cm5 s內(nèi)振子振動了5個(gè)周期，5s末振子仍處在B點(diǎn)，所以它偏離平衡位置的位移大小為10cm（3）振子加速度ax，所以aB：aPxB：xp10：45：2【例5】一彈簧振子做簡諧運(yùn)動周期為TA若t時(shí)刻和（t+t）時(shí)刻振子運(yùn)動速度的大小相等、方向相反，則t一定等于T/2的整數(shù)倍D若t時(shí)刻和（t+t）時(shí)刻振子運(yùn)動位移的大小相等、方向相同，則t一定等于T的整數(shù)倍C若tT2，則在t時(shí)刻和（tt）時(shí)刻彈簧的長度一定相等D若tT，則在t時(shí)刻和（tt）時(shí)刻振子運(yùn)動的加速度一定相同解析：若tT2或tnTT/2，（n1，2，3），則在t 和（tt）兩時(shí)刻振子必在關(guān)于干衡位置對稱的兩位置（包括平衡位置），這兩時(shí)刻振子的位移、回復(fù)力、加速度、速度等均大小相等，方向相反但在這兩時(shí)刻彈簧的長度并不一定相等（只有當(dāng)振子在t和（tt）兩時(shí)刻均在平衡位置時(shí)，彈簧長度才相等）反過來若在t和（tt），兩時(shí)刻振子的位移（回復(fù)力、加速度）和速度（動量）均大小相等方向相反，則t一定等于tT2的奇數(shù)倍即t（2n1）T/2（n1，2，3）如果僅僅是振子的速度在t 和（tt），兩時(shí)刻大小相等方向相反，那么不能得出t（2n一1）T/2，更不能得出tnT/2（n1，2，3）根據(jù)以上分析A、C選項(xiàng)均錯若t和（tt）時(shí)刻，振子的位移（回復(fù)力、加速度）、速度（動量）等均相同，則tnT（n1，2，3），但僅僅根據(jù)兩時(shí)刻振子的位移相同，不能得出tnT所以B這項(xiàng)錯若tT，在t和（tt）兩時(shí)刻，振子的位移、回復(fù)力、加速度、速度等均大 小相等方向相同，D選項(xiàng)正確。2單擺。（1）單擺振動的回復(fù)力是重力的切向分力，不能說成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點(diǎn)，不為零。（2）當(dāng)單擺的擺角很小時(shí)（小于5）時(shí)，單擺的周期，與擺球質(zhì)量m、振幅A都無關(guān)。其中l(wèi)為擺長，表示從懸點(diǎn)到擺球質(zhì)心的距離，要區(qū)分?jǐn)[長和擺線長。（3）小球在光滑圓弧上的往復(fù)滾動，和單擺完全等同。只要擺角足夠小，這個(gè)振動就是簡諧運(yùn)動。這時(shí)周期公式中的l應(yīng)該是圓弧半徑R和小球半徑r的差。（4）擺鐘問題。單擺的一個(gè)重要應(yīng)用就是利用單擺振動的等時(shí)性制成擺鐘。在計(jì)算擺鐘類的問題時(shí)，利用以下方法比較簡單：在一定時(shí)間內(nèi)，擺鐘走過的格子數(shù)n與頻率f成正比（n可以是分鐘數(shù)，也可以是秒數(shù)、小時(shí)數(shù)），再由頻率公式可以得到：【例6】 已知單擺擺長為L，懸點(diǎn)正下方3L/4處有一個(gè)釘子。讓擺球做小角度擺動，其周期將是多大？解析：該擺在通過懸點(diǎn)的豎直線兩邊的運(yùn)動都可以看作簡諧運(yùn)動，周期分別為和，因此該擺的周期為 ：【例7】 固定圓弧軌道弧AB所含度數(shù)小于5，末端切線水平。兩個(gè)相同的小球a、b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑，比較它們到達(dá)軌道底端所用的時(shí)間和動能：tatb，Ea2Eb。2.12.01.91.81.71.61.51.40 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4F/Nt/s解析：兩小球的運(yùn)動都可看作簡諧運(yùn)動的一部分，時(shí)間都等于四分之一周期，而周期與振幅無關(guān)，所以ta= tb；從圖中可以看出b小球的下落高度小于a小球下落高度的一半，所以Ea2Eb?！纠?】 將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上，可以測量快速變化的力。用這種方法測得的某單擺擺動過程中懸線上拉力大小隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示。由此圖線提供的信息做出下列判斷：t02s時(shí)刻擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)；t11s時(shí)擺球正處于最高點(diǎn)；擺球擺動過程中機(jī)械能時(shí)而增大時(shí)而減??；擺球擺動的周期約是T06s。上述判斷中正確的是 A B C D解析：注意這是懸線上的拉力圖象，而不是振動圖象。當(dāng)擺球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力最小；當(dāng)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力最大。因此正確。從圖象中看出擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的拉力一次比一次小，說明速率一次比一次小，反映出振動過程擺球一定受到阻力作用，因此機(jī)械能應(yīng)該一直減小。在一個(gè)周期內(nèi)，擺球應(yīng)該經(jīng)過兩次最高點(diǎn)，兩次最低點(diǎn)，因此周期應(yīng)該約是T12s。因此答案錯誤。本題應(yīng)選C。三、簡諧運(yùn)動的圖象1簡諧運(yùn)動的圖象：以橫軸表示時(shí)間t，以縱軸表示位移x，建立坐標(biāo)系，畫出的簡諧運(yùn)動的位移時(shí)間圖象都是正弦或余弦曲線2振動圖象的含義：振動圖象表示了振動物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律3圖象的用途：從圖象中可以知道：（1）任一個(gè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移 （2）振幅A （3）周期T（4）速度方向：由圖線隨時(shí)間的延伸就可以直接看出（5）加速度：加速度與位移的大小成正比，而方向總與位移方向相反只要從振動圖象中認(rèn)清位移（大小和方向）隨時(shí)間變化的規(guī)律，加速度隨時(shí)間變化的情況就迎刃而解了點(diǎn)評：關(guān)于振動圖象的討論（1）簡諧運(yùn)動的圖象不是振動質(zhì)點(diǎn)的軌跡做簡諧運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的軌跡是質(zhì)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動的那一段線段（如彈簧振子）或那一段圓弧（如下一節(jié)的單擺）這種往復(fù)運(yùn)動的位移圖象。就是以x軸上縱坐標(biāo)的數(shù)值表示質(zhì)點(diǎn)對平衡位置的位移。以t軸橫坐標(biāo)數(shù)值表示各個(gè)時(shí)刻，這樣在xt坐標(biāo)系內(nèi)，可以找到各個(gè)時(shí)刻對應(yīng)質(zhì)點(diǎn)位移坐標(biāo)的點(diǎn)，即位移隨時(shí)間分布的情況振動圖象（2）簡諧運(yùn)動的周期性，體現(xiàn)在振動圖象上是曲線的重復(fù)性 簡諧運(yùn)動是一種復(fù)雜的非勻變速運(yùn)動但運(yùn)動的特點(diǎn)具有簡單的周期性、重復(fù)性、對稱性所以用圖象研究要比用方程要直觀、簡便簡諧運(yùn)動的圖象隨時(shí)間的增加將逐漸延伸，過去時(shí)刻的圖形將永遠(yuǎn)不變，任一時(shí)刻圖線上過該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值代表該時(shí)刻振子的速度大小。正負(fù)表示速度的方向，正時(shí)沿x正向，負(fù)時(shí)沿x負(fù)向【例9】 勁度系數(shù)為20Ncm的彈簧振子，它的振動圖象如圖所示，在圖中A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻A 振子所受的彈力大小為05N，方向指向x軸的負(fù)方向B振子的速度方向指向x軸的正方向C 在04s內(nèi)振子作了175次全振動D。在04s內(nèi)振子通過的路程為035cm，位移為0解析：由圖可知A在t軸上方，位移x025cm，所以彈力Fkx5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負(fù)方向，選項(xiàng)A不正確；由圖可知過A點(diǎn)作圖線的切線，該切線與x軸的正方向的夾角小于90，切線斜率為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向，選項(xiàng)B正確 由圖可看出，t0、t4s時(shí)刻振子的位移都是最大，且都在t軸的上方，在04s內(nèi)完成兩次全振動，選項(xiàng)C錯誤由于t0時(shí)刻和t4s時(shí)刻振子都在最大位移處，所以在04s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為05cm，在04s內(nèi)振子完成了2次全振動，所以在這段時(shí)間內(nèi)振子通過的路程為24050cm4cm，故選項(xiàng)D錯誤綜上所述，該題的正確選項(xiàng)為B【例10】 擺長為L的單擺做簡諧振動，若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，（取作t=0），當(dāng)振動至 時(shí)，擺球具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動圖象是圖中的（ ）解析：從t=0時(shí)經(jīng)過時(shí)間，這段時(shí)間為，經(jīng)過 擺球具有負(fù)向最大速度，說明擺球在平衡位置，在給出的四個(gè)圖象中，經(jīng)過具有最大速度的有C、D兩圖，而具有負(fù)向最大速度的只有D。所以選項(xiàng)D正確。四、受迫振動與共振1受迫振動物體在驅(qū)動力（既周期性外力）作用下的振動叫受迫振動。物體做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)。物體做受迫振動的振幅由驅(qū)動力頻率和物體的固有頻率共同決定：兩者越接近，受迫振動的振幅越大，兩者相差越大受迫振動的振幅越小。2共振當(dāng)驅(qū)動力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。要求會用共振解釋現(xiàn)象，知道什么情況下要利用共振，什么情況下要防止共振。（1）利用共振的有：共振篩、轉(zhuǎn)速計(jì)、微波爐、打夯機(jī)、跳板跳水、打秋千（2）防止共振的有：機(jī)床底座、航海、軍隊(duì)過橋、高層建筑、火車車廂【例11】 把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個(gè)電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動力，這就做成了一個(gè)共振篩。不開電動機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動時(shí)，完成20次全振動用15s；在某電壓下，電動偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。已知增大電動偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是A降低輸入電壓 B提高輸入電壓C增加篩子質(zhì)量 D減小篩子質(zhì)量解析：篩子的固有頻率為f固=4/3Hz，而當(dāng)時(shí)的驅(qū)動力頻率為f驅(qū)=88/60Hz，即f固 B = C D 無法判斷4 一個(gè)單擺作簡諧運(yùn)動，若使擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，而通過平衡位置時(shí)的速度變?yōu)樵瓉淼模瑒t（ ）A 頻率不變，振幅不變 B 頻率不變，振幅改變C 頻率改變，振幅不變 D 頻率改變，振幅改變5 甲、乙兩個(gè)單擺的振動圖線如圖所示。根據(jù)振動圖線可以斷定（ ）A甲、乙兩單擺擺長之比是49 B 甲、乙兩單擺振動的頻率之比是23C 甲擺的振動能量大于乙擺的振動能量 D 乙擺的振動能量大于甲擺的振動能量6 在一圓形軌道上運(yùn)行的人造同步地球衛(wèi)星中放一只用擺計(jì)時(shí)的掛鐘，這個(gè)鐘將要（ ）A 變慢 B 變快 C 停擺不走 D 快慢不變7 一個(gè)單擺放在甲地，每分振動45次；放在乙地，每分振動43次。甲、乙兩地重力加速度之比是_。8 如圖是M、N兩個(gè)單擺的振動圖線。M的振幅是_厘米，周期是_秒；N的振幅是_厘米，周期是_秒。開始振動后當(dāng)N第一次通過平衡位置時(shí)，M的位移是_厘米。如果兩擺球質(zhì)量之比是12，在同一地點(diǎn)，擺長之比是_。9 如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一段光滑圓軌道MN，它所對的圓心角小于，P點(diǎn)是MN的中點(diǎn)，也是圓弧的最低點(diǎn)。在N P之間的點(diǎn)Q和P之間搭一光滑斜面，將一小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從Q點(diǎn)和M點(diǎn)由靜止開始釋放，設(shè)圓半徑為R，則兩次運(yùn)動到P點(diǎn)所需的時(shí)間分別為_、_。10 如圖16是某物體的共振曲線，若是懸掛在天花板上的單擺的共振曲線，則其擺長為L=_（設(shè)g為已知）11如圖所示，一塊質(zhì)量為2 kg、涂有碳黑的玻璃板，在拉力F的作用下豎直向上做勻變速直線運(yùn)動一個(gè)頻率為5 Hz的振動方向?yàn)樗角夜潭ǖ恼襻?，在玻璃板上畫出了如圖所示的圖線，量得OA=1 cm，OB=4 cm，OC=9 cm求拉力F的大小 （不計(jì)一切摩擦阻力，取g=10 m/s2） 參考答案：B 2 D 3 A 4 B 5 A 6 C7 1.0918 20 cm，4s，10cm，8s，20cm，1：49 ，10 11OA=1 cm AB=3 cmBC=5 cm因?yàn)椋篢OA=TAB=TBC=T/2=0.1 s根據(jù):s=aT2a=2 m/s2F-mg=ma得：F=mg+ma=24 N附：簡諧運(yùn)動的圖象專項(xiàng)練習(xí)1一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象如下圖所示，由圖可知t=4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)（ ）A速度為正的最大值，加速度為零B速度為零，加速度為負(fù)的最大值C位移為正的最大值，動能為最小D位移為正的最大值，動能為最大2如下圖中，若質(zhì)點(diǎn)在A對應(yīng)的時(shí)刻，則其速度v、加速度a的大小的變化情況為（ ）Av變大，a變小 Bv變小，a變小Cv變大，a變小 Dv變小，a變大3某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動其圖象如下圖所示，質(zhì)點(diǎn)在t=3.5s時(shí)，速度v、加速度的方向應(yīng)為（ ）Av為正，a為負(fù) Bv為負(fù)，a為正Cv、a都為正 Dv、a都為負(fù)4如下圖所示的簡諧運(yùn)動圖象中，在t1和t2時(shí)刻，運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)相同的量為（ ）A加速度 B位移 C速度 D回復(fù)力5如下圖所示為質(zhì)點(diǎn)P在04s內(nèi)的振動圖象，下列說法中正確的是（ ）A再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的位移是正的最大 B再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上C再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度方向向上 D再過1s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度最大6一質(zhì)點(diǎn)作簡諧運(yùn)動的圖象如下圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)（ ）A在0至0.01s內(nèi)，速度與加速度同方向B在0.01至0.02s內(nèi)，速度與回復(fù)力同方向C在0.025s末，速度為正，加速度為負(fù)D在0.04s末，速度為零，回復(fù)力最大7如下圖所示，下述說法中正確的是（ ）A第2s末加速度為正最大，速度為0 B第3s末加速度為0，速度為正最大C第4s內(nèi)加速度不斷增大 D第4s內(nèi)速度不斷增大8一個(gè)做簡諧振動的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如下圖所示，在t1、t2、t3、t4各時(shí)刻中，該質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力的即時(shí)功率為零的是（ ）At4 Bt3 Ct2 Dt19如下圖所示為一單擺做間諧運(yùn)動的圖象，在0.10.2s這段時(shí)間內(nèi)（ ）A物體的回復(fù)力逐漸減小 B物體的速度逐漸減小C物體的位移逐漸減小 D物體的勢能逐漸減小10一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，如下圖a所示，以某一時(shí)刻作計(jì)時(shí)起點(diǎn)