測(cè)評(píng)網(wǎng)學(xué)習(xí)資料-高三物理復(fù)習(xí) 機(jī)械振動(dòng)

1、歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).第一講 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及其圖象【基本概念與基本規(guī)律】一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)定義、機(jī)械振動(dòng)物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)的條件是：（）物體受到回復(fù)力的作用；（）阻力足夠小。、回復(fù)力使振動(dòng)物體返回平衡位置的力叫回復(fù)力?；貜?fù)力時(shí)刻指向平衡位置?；貜?fù)力是以效果命名的力，它是振動(dòng)物體在振動(dòng)方向上的合外力，可能是幾個(gè)力的合力，也可能是某個(gè)力或某個(gè)力的分力，可能是重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等。、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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)力作用下的振動(dòng)，叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。表達(dá)式為：。、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量

2、（）位移：由平衡位置指向振子所在處的有向線段，最大值等于振幅；（）振幅：是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。（一定要將振幅跟位移相區(qū)別，在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)過(guò)程中，振幅是不變的，而位移是時(shí)刻在改變的） （）周期：是描述振動(dòng)快慢的物理量。頻率1。 T【例1】下列屬于機(jī)械振動(dòng)選擇完整的是（ D ） 乒乓球在地面上的來(lái)回上下運(yùn)動(dòng)；彈簧振子在豎直方向的上下運(yùn)動(dòng)；秋千在空中來(lái)回的運(yùn)動(dòng)；豎于水面上的圓柱形玻璃瓶上下振動(dòng)A、 B、 C、 D、【例2】關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力的說(shuō)法正確的是（ A ）A、回復(fù)力F=-kx中的x是指振子相對(duì)于平衡位置的位移B、回復(fù)力F=-kx中的x是指振子從初位置指向末位置的位移C、振子的回復(fù)力一定就

3、是它所受的合力D、振子的回復(fù)力一定是恒力【例3】關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是 （ CD ）A、位移減小時(shí)，加速度增大，速度增大B、位移方向總跟加速度方向相反，跟速度方向相同C、物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相反D、物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，做加速運(yùn)動(dòng)，背離平衡位置時(shí)，做減速運(yùn)動(dòng)【例4】如圖所示，一個(gè)彈簧振子沿x軸在B、C間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，當(dāng)振子從B點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)振子的位移為 ，振子的回復(fù)力 為 ，振子速度為 ，振子的加速度為 （填“正”“負(fù)”或“零”）答案：負(fù) 負(fù) 正 正二、理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)重難點(diǎn)1、平衡位置的理解平衡位置是做機(jī)械振動(dòng)物體

4、最終停止振動(dòng)后振子所在的位置，也是振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力為零的位置。歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).（）平衡位置是回復(fù)力為零的位置；（）平衡位置不一定是合力為零的位置；（）不同振動(dòng)系統(tǒng)平衡位置不同：豎直方向的彈簧振子，平衡位置是其彈力等于重力的位置；水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)共同作用的單擺，平衡位置在電場(chǎng)力與重力的合力方向上。2、回復(fù)力的理解（）、回復(fù)力是指振動(dòng)物體所受的總是指向平衡位置的合外力，但不一定是物體受到的合外力。（）、性質(zhì)上，回復(fù)力可以是重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等。（）、回復(fù)力的方向總是“指向平衡位置”。（）、回復(fù)力的作用是使振動(dòng)物體回到平衡位置。3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（1

5、）、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的判定在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，回復(fù)力的特點(diǎn)是大小和位移成正比，方向與位移的方向相反，即滿足公式 F。所示對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的判定，首先要正確分析出回復(fù)力的來(lái)源，再根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中回復(fù)力的特點(diǎn)進(jìn)行判定。（）、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)周期性：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)一個(gè)周期或個(gè)周期后，能回復(fù)到原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)，要注意多解的可能性或需定出結(jié)果的通式。千萬(wàn)不要用特解代替通解?！纠?】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在彈簧上，與彈簧一起在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)振幅為A時(shí)，物體對(duì)彈簧的最大壓力是物體重力的1.5倍，則物體對(duì)彈簧的最小彈力是多大？要使物體在振動(dòng)中不離開(kāi)彈簧，振幅不能超過(guò)多大？解析:當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)

6、，對(duì)彈簧彈力最大，此時(shí)由牛頓第二定律得：Fmax-mg=ma，因?yàn)镕max=1.5mg，所以a=0.5g.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)彈簧彈力最小，此時(shí)由牛頓第二定律得：mg-Fmin=ma，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的加速度大小相等，即a=0.5g，代入求得Fmin=mg/2.在最高點(diǎn)或最低點(diǎn):kA=ma=1mgmg，所以彈簧的勁度系數(shù)k=. 22A物體在平衡位置下方處于超重狀態(tài)，不可能離開(kāi)彈簧，只有在平衡位置上方可能離開(kāi)彈簧.要使物體在振動(dòng)過(guò)程中恰好不離開(kāi)彈簧，物體在最高點(diǎn)的加速度a=g此時(shí)彈簧的彈力為零.若振/幅再大，物體便會(huì)脫離彈簧.物體在最高點(diǎn)剛好不離開(kāi)彈簧時(shí)，回復(fù)力為重力，所以:

7、mg=KA，則振幅A=/mg=2A. k【例6】輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端懸掛物體m，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)將物體從平衡位置向下拉開(kāi)一段距離后釋放，試證明物體的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。解析：如圖所示，設(shè)振子的平衡位置為O，向下方向?yàn)檎较颍藭r(shí)彈簧的形變?yōu)閤0 ，根據(jù)胡克定律及平衡條件有 mg-kx0=0 當(dāng)振子向下偏離平衡位置為x時(shí)，回復(fù)力（即合外力）為F回=mg-k(x+x0) 將代人得： F回=-kx，可見(jiàn)，重物振動(dòng)時(shí)的受力符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件?！纠?】一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，下述正確的是 （ CD ）歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).A、若t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻振

8、子對(duì)平衡位置的位移大小相等，方向相同，則t一定等于T的整數(shù)倍B、若t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度大小相等，方向相反，則t一定等于整數(shù)倍.C、若t=T的2T，則在t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻的時(shí)間內(nèi)振子的位移可能大于振幅，可能4等于振幅，可能小于振幅D、若tT，則在t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻振子的速度大小一定相等 2三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象及其理解、物理意義：表示振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，振動(dòng)圖象不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 、特點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦（余弦）曲線。3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，從圖象上可獲取以下信息：（）、圖象描述了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化

9、的規(guī)律，即是位移時(shí)間函數(shù)圖象。切不可將振動(dòng)圖象誤解為物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。（）、從振動(dòng)圖象可以知道質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移；（）、從振動(dòng)圖象可以知道振幅；（）、從振動(dòng)圖象可以知道周期（兩個(gè)相鄰正向最大值之間的時(shí)間間隔或兩個(gè)相鄰負(fù)向最大值之間的時(shí)間間隔）；（ 5 ）、從振動(dòng)圖象可以知道開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)（）振動(dòng)物體的位置；（ 6 ）、從振動(dòng)圖象可以知道質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的回復(fù)力和加速度的方向（指向平衡位置）；（ 7 ）、振動(dòng)圖象可以知道質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的速度方向。斜率為正值時(shí)速度為正，斜率為負(fù)值時(shí)速度為負(fù)。（ 8 ）、利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可判斷某段時(shí)間內(nèi)振動(dòng)物體的速度、加速度、回復(fù)力大小變化及動(dòng)能、勢(shì)能的變化情

10、況。若某段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度指向平衡位置（可為正也可為負(fù)），則質(zhì)點(diǎn)的速度、動(dòng)能均變大，回復(fù)力、加速度、勢(shì)能均變小，反之則相反。凡圖象上與軸距離相同的點(diǎn)，振動(dòng)物體具有相同的振動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能。( )、在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中，凡涉及到與周期有關(guān)的問(wèn)題，可先畫(huà)出振動(dòng)圖線，利用圖線的物理意義及其對(duì)稱性分析，求解過(guò)程簡(jiǎn)捷、直觀?！纠?】.如圖所示，一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O是平衡位置，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)零點(diǎn)（t=0），1經(jīng)過(guò)周期，振子具有正方向的最大4加速度，那么四個(gè)振動(dòng)圖線中正確反映了振子的振動(dòng)情況的圖線是（ D ） A O B歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).【例9】如圖為一質(zhì)點(diǎn)作

11、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，則在圖中t1和t2兩個(gè)時(shí)刻，振子具有相同的物理量是 （ C ） A、加速度 B、位移 C、速度 D、回復(fù)力例9圖 例8圖【例10】一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，如圖所示，在0.2 s 到0.3 s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是（ C ）A、沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大 B、沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，且位移不斷增大C、沿正方向運(yùn)動(dòng)，且速度不斷增大 D、沿正方向運(yùn)動(dòng)，且加速度不斷增大【例11】如圖所示，是質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)物體分別做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的圖象，則（ BCD ）A、甲、乙物體的振幅分別是2 m和1 m B、甲的振動(dòng)頻率比乙的大 C、前2 s內(nèi)兩物體的加速度均為負(fù)值 D、第2s末甲的速度最大,乙的加速度最

12、大【例12】如圖所示為某一聲音的振動(dòng)圖象，關(guān)于這個(gè)聲音的判斷正確的是（ C ）A、該聲是單個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的聲源發(fā)出的 B、振動(dòng)周期是2 sC、振動(dòng)頻率為1.6710Hz D、振動(dòng)周期為1.210s2-2【例13】如圖所示是一彈簧振子的振動(dòng)圖象，由圖可知，該振子的振幅是 ，周期是 ，頻率是 ，振子在0.8 s內(nèi)通過(guò)的路程是 ，若振子從A時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，那么到 點(diǎn)為止，振子完成了一次全振動(dòng)，圖象上B點(diǎn)振子的速度方向是 ，D點(diǎn)振子的速度方向是 。答案：4 cm 0.4 s 2.5Hz 32 cm E -x方向 +x方向 【例14】如圖所示，A、B兩物體組成彈簧振子，在振動(dòng)過(guò)程中A、B始終保持相對(duì)靜止，圖中

13、能正確反映振動(dòng)過(guò)程中A受的摩擦力Ff與振子的位移x關(guān)系的圖線應(yīng)為( C )B歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).第一講 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及其圖象課后練習(xí)1有一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，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2一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)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(dòng)能為最小D位移為正的最大值，動(dòng)能為最大3一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，先后以相同的動(dòng)量通過(guò)A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)1s.質(zhì)點(diǎn)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)1s又第二次通過(guò)B點(diǎn)，

14、這2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的總路程為12cm，則指點(diǎn)的振動(dòng)周期和振幅分別為（ ）A3s，6cm B4s，6cm C4s，9cm D2s，8cm4一物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，則在t=A位移相同 B回復(fù)力相同C動(dòng)量相同 D動(dòng)能相同23T和t=4T兩個(gè)時(shí)刻，物體的 （ ） 35如下圖所示為質(zhì)點(diǎn)P在04s內(nèi)的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A再過(guò)1s，該質(zhì)點(diǎn)的位移是正的最大B再過(guò)1s，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上C再過(guò)1s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度方向向上D再過(guò)1s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度最大6甲、乙兩彈簧振子，振動(dòng)圖象如圖所示，則可知（ ）A兩彈簧振子完全相同B兩彈簧振子所受的回復(fù)力最大值之比為F甲：F乙=2：1C振子甲速度為零時(shí)，

15、振子乙速度最大D振子的振動(dòng)頻率之比為f甲：f乙=1：27一平臺(tái)沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，一物體置于平臺(tái)上隨平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)平臺(tái)處于什么位置時(shí)，物體對(duì)臺(tái)面的壓力最大？ （ ）A當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí) B當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心時(shí)C當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí) D當(dāng)振動(dòng)平臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心時(shí)8如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中A、B之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，但物體離開(kāi)平衡位置的位移為x時(shí)，A、B間摩擦力的大小等于（ ）Akx BmkxM歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).Cmkx D0 m M1周期，

16、振子具有正方向增大的加速度，那么在下圖b所示的幾個(gè)振動(dòng)圖象中，49一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，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)（t為0），經(jīng)正確反映振子振動(dòng)情況（以向右為正方向）的是 （ ）10彈簧振子以O(shè)為平衡位置，在A、B間作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，如圖所示，振子在10s內(nèi)完成5次全振動(dòng)，若A、B間相距20cm，振子從A到B所經(jīng)歷的時(shí)間為_(kāi)，若從振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則經(jīng)3s振子的位置在_處3s內(nèi)振子運(yùn)動(dòng)的路程是_，此過(guò)程中的平均速度為_(kāi)，平均速率為_(kāi)。11彈簧振子在光滑的水平面上振動(dòng)，當(dāng)A和B在最大位移處時(shí)，A被豎直方向的外力作用下脫離振動(dòng)系統(tǒng)，于是下列物理量如何變？（1）最

17、大加速度_； （2）最大速度_；（3）振幅_； （4）系統(tǒng)總能量_。第10題圖 第11題圖12如圖所示，一塊涂有碳黑的玻璃板，質(zhì)量為2kg，在拉力F的作用下由靜止開(kāi)始豎直向上作勻變速運(yùn)動(dòng)，一個(gè)裝有指針的振動(dòng)頻率為5Hz的電動(dòng)音叉在玻璃板上畫(huà)出如圖所示的曲線，量得OA=1cm，OB=4cm，OC=9cm，（g=10ms2不計(jì)阻力），求外力F的大小。歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).13如圖所示，一個(gè)豎直彈簧連著一個(gè)質(zhì)量M的薄板，板上放著一個(gè)木塊，木塊質(zhì)量為m.現(xiàn)使整個(gè)裝置在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為A。若要求在整個(gè)過(guò)程中小木塊m都不脫離木板，則彈簧勁度系數(shù)k應(yīng)為多大？答案：1、

18、CD 2、BC 3、B 4、CD 5、AD 6、CD 7、C 8、C 9、D 10、1s， A， 60cm， 1m/s， 0.2m/s 11、變大 變大 不變 不變 1512、24N 解析：OA=1 cm AB=3 cm BC=5 cm因?yàn)椋篢OA=TAB=TBC=T/2=0.1 s根據(jù):s=aT a=2 sBC-AB2=2 m/s 22TTF-mg=ma 得：F=mg+ma=24 N13、kM+mg A解析：木板運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)又不脫離，彈簧可能處于兩種狀態(tài)：無(wú)形變狀態(tài)和壓縮狀態(tài)。 若恰好脫離，則彈簧此時(shí)無(wú)形變，m、M的加速度均為g，此時(shí)，系統(tǒng)回復(fù)力為 F=（M+m）g所以彈簧在平衡位置時(shí)的彈力

19、為 kA=（M+m）g k=M+mg A若彈簧處于壓縮狀態(tài)，則系統(tǒng)在最高點(diǎn)的回復(fù)力為 FkAM+mg AM+m所以 kg A則 k乙，（甲、乙都小于10）由靜止開(kāi)始釋放，則 （ C ）A、甲先到達(dá)平衡位置B、乙先到達(dá)平衡位置C、甲、乙同時(shí)到達(dá)平衡位置D、無(wú)法判斷【例5】將秒擺（周期為2 s）的周期變?yōu)? s，下列措施可行的是（ D ）A、將擺球的質(zhì)量減半 B、振幅減半1C、擺長(zhǎng)減半 D、擺長(zhǎng)減為原來(lái)的4【例6】一個(gè)打磨得很精細(xì)的小凹鏡，其曲率很小可視為接近平面將鏡面水平放置如圖所示一個(gè)小球從鏡邊緣開(kāi)始釋放，小球在鏡面上將會(huì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的是（ C ）A小球質(zhì)量越大，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期越長(zhǎng)

20、B釋放點(diǎn)離最低點(diǎn)距離越大，周期越短C凹鏡曲率半徑越大，周期越長(zhǎng)D周期應(yīng)由小球質(zhì)量、釋放點(diǎn)離平衡位置的距離，以及曲率半徑共同決定【例7】.關(guān)于小孩子蕩秋千，有下列四種說(shuō)法：質(zhì)量大一些的孩子蕩秋千，它擺動(dòng)的頻率會(huì)更大些 孩子在秋千達(dá)到最低點(diǎn)處有失重的感覺(jué) 拉繩被磨損了的秋千，繩子最容易在最低點(diǎn)斷開(kāi) 自己蕩秋千想蕩高一些，必須在兩側(cè)最高點(diǎn)提高重心，增加勢(shì)能 ( B )上述說(shuō)法中正確的是A. B. C. D.【例8】細(xì)長(zhǎng)輕繩下端拴一小球構(gòu)成單擺，在懸掛點(diǎn)正下方1擺長(zhǎng)處有一個(gè)能擋住擺線的2釘子A，如圖所示.現(xiàn)將單擺向左方拉開(kāi)一個(gè)小角度，然后無(wú)初速地釋放，對(duì)于以后的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是 ( AB )A

21、.B.擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣C.擺球在平衡位置左右兩側(cè)走過(guò)的最大弧長(zhǎng)相等D.擺線在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的兩倍【例9】一只單擺在第一行星表面上的周期為T(mén)1，在第二行星表面上的周期為T(mén)2，若這兩個(gè)行星的質(zhì)量之比M1M2=41，半徑之比R1R2=21，則 （ A ）歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).A.T1T2=11 B.T1T2=41 C.T1T2=21 D.T1T2=221【例10】（1）某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm；用50分度的游標(biāo)卡尺(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02mm)測(cè)得小球的讀數(shù)如圖所示，則擺球直徑為 cm；然后用

22、秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為99.9s則該擺擺長(zhǎng)為_(kāi)cm，周期為 s（單選題）如果他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是 A測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊B擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C開(kāi)始計(jì)時(shí)，秒表過(guò)遲按下D實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次 （2.00，98.50，2.00 ，A）（2）在一次用單擺測(cè)定加速度的實(shí)驗(yàn)中，圖A的O點(diǎn)是擺線的懸掛點(diǎn)，a、b點(diǎn)分別是球的上沿和球心，擺長(zhǎng)L= m.圖B為測(cè)量周期用的秒表，長(zhǎng)針轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為30s，表盤(pán)上部的小圓共15大格，每一大格為lmin，該單擺擺動(dòng)n=50次時(shí)，長(zhǎng)、短針位置如圖中所示，所用時(shí)間t= s用以上直接測(cè)量的物理量的英

23、文符號(hào)表示重力加速度的計(jì)算式為 g= (不必代入具體數(shù)值)為了提高測(cè)量精度,需多次改變L的值并測(cè)得相應(yīng)的T值.現(xiàn)測(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以L為橫2坐標(biāo)、T為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上,即圖中用“”表示的點(diǎn)。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T與L的關(guān)系圖線.42n2L答案 0.9906 ,100.40; ;略 2t歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).二、受迫振動(dòng)和振動(dòng)的能量(1)對(duì)于給定的振動(dòng)系統(tǒng)，振動(dòng)的動(dòng)能由振動(dòng)的速度決定，振動(dòng)的勢(shì)能由振動(dòng)的位移決定，振動(dòng)的能量就是振動(dòng)系統(tǒng)在某個(gè)狀態(tài)下的動(dòng)能與勢(shì)能之和.(2)振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能大小由振幅大小決定，同一系統(tǒng)振幅越大，機(jī)械能就越大.若無(wú)能量損失，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

24、機(jī)械能守恒，為等幅振動(dòng).2.阻尼振動(dòng)與無(wú)阻尼振動(dòng)振幅逐漸減小的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng).振幅不變的振動(dòng)為等幅振動(dòng)，也叫無(wú)阻尼振動(dòng).3.受迫振動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng).受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān).4.共振當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)物體的振幅最大的現(xiàn)象叫做共振.共振曲線如圖所示【例11】工廠里，有一臺(tái)機(jī)器正在運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)其飛輪轉(zhuǎn)得很快的時(shí)候，機(jī)器的振動(dòng)并不強(qiáng)烈，切斷電源，飛輪逐漸慢下來(lái)，到某一時(shí)刻機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，此后飛輪轉(zhuǎn)得更慢，機(jī)器的振動(dòng)又轉(zhuǎn)動(dòng)減弱。這種現(xiàn)象說(shuō)明（ D ）A純屬偶然現(xiàn)象，并無(wú)規(guī)律B在某一時(shí)刻，飛輪的慣性最大C

25、在某一時(shí)刻，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率最大D在某一時(shí)刻，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率與機(jī)身的固有頻率相等【例12】如圖所示，在曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由上下振動(dòng)，測(cè)得其頻率為2HZ；然后以60r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，它的振動(dòng)周期為（ C ）A0.25sB0.5 sC1 sD2s【例13】單擺在振動(dòng)過(guò)程中，擺動(dòng)幅度越來(lái)越小這是因?yàn)椋海?D ）A能量正在逐漸消滅 B動(dòng)能正在轉(zhuǎn)化為勢(shì)能C機(jī)械能守恒 D總能量守恒，減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【例14】任何物體都有一定的固有頻率.如果把人作為一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，在水平方向的固有頻率約為3 Hz6 Hz，在

26、豎直方向的固有頻率約為4 Hz8 Hz.拖拉機(jī)、風(fēng)鎬、風(fēng)鏟、鉚釘機(jī)等的操作工在工作時(shí)將做_振動(dòng)，這時(shí)若操作工的固有頻率與振源振動(dòng)的頻率_，就會(huì)對(duì)操作工的健康造成傷害.為保證操作工的安全與健康，有關(guān)部門(mén)作出規(guī)定：用于操作的各類振動(dòng)機(jī)械的頻率必須大于20 Hz，這是為了防止_所造成的傷害.答案：受迫 接近或相等 共振【例15】如圖所示，一輕彈簧的左端固定在豎直墻上，右端與質(zhì)量為M的滑塊相連，組成彈簧振子，在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最大位移處時(shí)，在滑塊上輕輕放上一木塊組成新振子，繼續(xù)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).新振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與原振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程相比（ AC ）歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效

27、提高學(xué)習(xí)成績(jī).mMA.新振子的最大速度比原振子的最大速度小 B.新振子的最大動(dòng)能比原振子的最大動(dòng)能小 C.新振子的振動(dòng)周期比原振子的振動(dòng)周期大 D.新振子的振幅比原振子的振幅小【例16】右圖為一單擺的共振曲線，則該單擺的擺長(zhǎng)約為多少？共振時(shí)單擺的振幅多大？2（g取10m/s）解：由圖可知，單擺在f驅(qū)=0.5Hz時(shí)振動(dòng)最劇烈，表明此時(shí)發(fā)生了共振，振幅為10cm。T2ggL由T=2，得：L=1.01m 22244fg【例17】如圖1所示，三角架質(zhì)量為M，沿其中軸線用兩根輕彈簧拴一質(zhì)量為m的小球，原來(lái)三角架靜止在水平面上.現(xiàn)使小球做上下振動(dòng)，已知三角架對(duì)水平面的壓力最小為零，求：mM（1）此時(shí)小球的

28、瞬時(shí)加速度；（2）若上、下兩彈簧的勁度系數(shù)均為k，則小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為多少? 答案： （1）(M+m)(M+m)gg，方向豎直向下 （2） m2k解析：（1）當(dāng)小球上下振動(dòng)過(guò)程中，三角架對(duì)水平面的壓力最小為零，則上下兩根彈簧對(duì)三角架的作用力大小為Mg，方向向下，小球此時(shí)受彈簧的彈力大小為Mg，方向向上，故小球所受合力為（m+M）g，方向向下，小球此時(shí)運(yùn)動(dòng)到上面最高點(diǎn)即位移大小等于振幅處.根據(jù)牛頓第二定律，小球的瞬時(shí)加速度的最大值為：am=(m+M)g，加速度的方向?yàn)樨Q直向下. m（2）小球由平衡位置上升至最高點(diǎn)時(shí)，上面的彈簧（相當(dāng)于壓縮x）對(duì)小球會(huì)產(chǎn)生向下的彈力kx，下面的彈簧（相當(dāng)于伸長(zhǎng)

29、x）會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生向下的彈力kx，兩根彈簧對(duì)小球的作用力為2kx，故最大回復(fù)力大小F回=2kA，而最高時(shí)F回=（M+m）g，故A=【例18】如圖，A、B兩單擺擺長(zhǎng)分別為(M+m)g. 2k9.82m、2.452m，兩球靜止時(shí)剛好接觸，且重心等高、質(zhì)量相等。今把A球從平衡位置向右拉開(kāi)一個(gè)微小角度，然后無(wú)初速釋放，于是AB將發(fā)生一系列彈性正碰，設(shè)碰撞后兩球速度互換，碰撞時(shí)間不計(jì)則釋放A球后20s內(nèi)兩球碰撞多少次？解：先求出AB擺長(zhǎng)的單擺周期：歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).TAT與B發(fā)生碰撞，碰后速度交換，A靜止，B球向左擺動(dòng)，再經(jīng)B又?jǐn)[回與A發(fā)42TT+TB3=s，生碰撞，碰后

30、B靜止，A向右運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)A回到最右邊。可見(jiàn)每經(jīng)過(guò)T=A2223A、B發(fā)生兩次碰撞，A又回到釋放初的最右位置。所以有：tT=20=13余0.5s 2A釋放后經(jīng)表明經(jīng)過(guò)了13個(gè)碰撞周期，碰了26次，而0。5s正好是TA/4，所以第20s末A剛好回到平衡位置，第27次碰撞正在發(fā)生第二講 單擺 受迫振動(dòng) 振動(dòng)中的能量 課后練習(xí)1單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力為 （ ）A擺球重力沿切線運(yùn)動(dòng)方向上的分力B擺線拉力與重力的合力C擺線拉力、重力、向心力的合力D擺球在最低點(diǎn)時(shí)合力為0，回復(fù)力為02在某一地方，減小單擺的振動(dòng)周期，可以 （ ）A增大擺球的質(zhì)量 B減小單擺的振幅C縮短單擺的擺長(zhǎng) D擺角從2減小到43做簡(jiǎn)諧振

31、動(dòng)的單擺當(dāng)回復(fù)力由小變大時(shí)，下列哪些物理量是變小（ ）A動(dòng)量 B擺錘的重力勢(shì)能C擺線的張力 D擺錘的機(jī)械能4光滑槽半徑R遠(yuǎn)大于小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)，今有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)(視為質(zhì)點(diǎn))同時(shí)由靜止釋放其中甲球開(kāi)始時(shí)離圓槽最低點(diǎn)O較遠(yuǎn)一些，則它們第一次相遇點(diǎn)是在 （ ）AO點(diǎn) BO點(diǎn)偏左CO點(diǎn)偏右 D無(wú)法確定，因?yàn)閮汕蛸|(zhì)量不知5關(guān)于單擺的周期和頻率，下列說(shuō)法正確的是：（ ）A將單擺從地球北極移到赤道時(shí)，振動(dòng)周期變小B將單擺從地面移到距離地面高度為地球半徑時(shí)，振動(dòng)周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C同一單擺，在同一地點(diǎn)冬天氣溫低時(shí)的頻率比夏天氣溫高時(shí)的頻率要低D將單擺移到繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星中時(shí)，它將不振動(dòng)6如圖所示，在一根張緊的水平繩

32、上，懸掛有 a、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無(wú)初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開(kāi)始振動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的有 （ ）A各擺的振動(dòng)周期與a擺相同B各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大C各擺的振動(dòng)周期不同，c擺的周期最長(zhǎng)D各擺均做自由振動(dòng)7把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩。不開(kāi)電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成20次全振動(dòng)用15s；在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。已知增大電動(dòng)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 （

33、 ）A降低輸入電壓 B提高輸入電壓歡迎登錄100測(cè)評(píng)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測(cè)，有效提高學(xué)習(xí)成績(jī).C增加篩子質(zhì)量 D減小篩子質(zhì)量8某一星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍，半徑是地球半徑的23，一只在地球表面周期為T(mén)o的單擺放到該星球表面時(shí)，周期變?yōu)?不考慮擺長(zhǎng)等因素的變化) （ ）A8To/ 3 B9To/ 8 C3 To DTo/ 39在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其質(zhì)量為m，最大速率為v，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，彈力做功一定為零B從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，彈力做的功可能是0到12mv之間的某一個(gè)值 2C從某時(shí)刻起，在半個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，彈力的沖量一定為零D從某時(shí)刻起，在半個(gè)周

34、期時(shí)間內(nèi)，彈力的沖量可能是0到2mv之間的某一個(gè)值10將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上，可以測(cè)量快速變化的力。用這種方法測(cè)得的某單擺擺動(dòng)過(guò)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(guò)最低點(diǎn)；t11s時(shí)擺球正處于最高點(diǎn)；擺球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能時(shí)而增大時(shí)而減??；擺球擺動(dòng)的周期約是T06s。上述判斷中正確的是 （ ）A B C D2.4第10題圖 第11題圖11如圖所示為一單擺及其振動(dòng)圖象，由圖回答：（1）單擺的振幅為 ，頻率為 ，擺長(zhǎng)為 ；一周期內(nèi)位移x最大的時(shí)刻為 ；（2）若擺球從E指向G為正方向，a為最大擺角，則圖形中O、A、B、C點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)單擺中的點(diǎn)。一周期內(nèi)加速度為正且減小，并與速度同方向的時(shí)間范圍是 ，勢(shì)能增加且速度為正的時(shí)間范圍是 ；（3）單擺擺球多次通過(guò)同一位置時(shí)，下述物理量變化的是（ ）A位移 B速度 C加速度 D動(dòng)量 E動(dòng)能 F擺線張力（4） 當(dāng)在懸點(diǎn)正下方O處有一光滑水平細(xì)鐵可擋住擺線，且OE=OE/4.則單擺周期為s.比較釘擋繩前后瞬間擺線的張力_；（5）若單擺擺球在最大位移處擺線斷了，此后球做什么運(yùn)動(dòng)？若在擺球過(guò)平衡位置時(shí)擺線斷了，擺球又做什么運(yùn)動(dòng)？12如圖所示是一個(gè)單擺的共振曲線：2（1）若單