高三总复习机械振动.pptx

高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理弹弹簧簧振振子子，简简谐谐运运动动的的振振幅幅、周周期期和和频频率率，简简谐谐运运动动的的振振动动图图象象，单单摆摆，在在小小振振幅幅条条件件下下单单摆摆作作简简谐谐振振动动，周周期期公公式式，振振动动在在介介质质中中的的传传播播波波横横波波和和纵纵波波，横横波波的的图图象象，波波长长、频频率率和和波波速速的的关关系系这这些些内内容容是是本本章章高高考考的的热热点点在在近近几几年年的的高高考考中中所所涉涉及及的的知知识识均均为为这这些些知知识识点点中中的的一一、二二个个，而而且且都都是是选选择择题题，题题目目多多数数为为中中等等难难度度(在在0.6左左右右)第第1页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理其其他他的的知知识识点点有有：振振动动中中的的能能量量转转化化，简简谐谐运运动动中中的的机机械械能能守守恒恒，受受迫迫振振动动，受受迫迫振振动动的的振振动动频频率率，共共振振及及其其常常见见的的应应用用，波波的的干干涉涉、衍射现象，声波衍射现象，声波由由于于近近年年来来高高考考题题目目总总数数减减少少，而而知知识识覆覆盖盖面面又又不不能能低低于于考考试试说说明明中中所所列列二二十十个个单单元元的的80%的的缘缘故故，题题目目的的综综合合程程度度要要有有一一定定提提高高本本章章知知识识虽虽然然与与有有关关运运动动的的各各种种物物理理量量联联系系密密切切，但但规规律律较较为为复复杂杂，对对中中学学生生来来说说用用数数学学语语言言进进行行表表述述比比较较困困难难，在在一一道道题题中中涉涉及及多多个个知知识单元的题目相对较少，所以作为大题出现的可能性较小识单元的题目相对较少，所以作为大题出现的可能性较小第第2页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理预预计计在在高高考考中中将将仍仍以以选选择择、填填空空或或作作图图的的方方式式出出现现，在在波波的的图图象象上上出出题题的的次次数数仍仍将将最最高高，用用图图象象考考核核理理解解能能力力和和推推理理能能力力以以及及对对波波的的图象的理解和应用的题目应予以足够的重视图象的理解和应用的题目应予以足够的重视第第3页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理1在在复复习习振振动动时时，注注意意该该部部分分问问题题高高中中阶阶段段要要求求虽虽不不太太高高，但但该该部部分分知知识识比比较较琐琐碎碎、概概念念较较多多，且且振振动动的的规规律律与与学学生生们们熟熟知知的的直直线线运运动动规规律律存存在在很很大大差差异异，应应在在理理解解概概念念和和规规律律上上多多下下功功夫夫重重点点是是简简谐谐运运动动的的四四个个过过程程，在在振振动动过过程程中中回回复复力力、位位移移、速速度度、加加速速度度的的变变化化规规律律单单摆摆的的振振动动及及单单摆摆的的周周期期公公式式，是是本本章章的的一一个个重重点点本本章章为为数数不不多多的的计计算算题题大大多多与与单单摆摆有有联联系系，特特别别像像其其中中的的快快、慢慢钟钟的的调调节节、复复合合场场中中单单摆摆周周期期的的变变化化问问题题等等是是学学生生学学习习中中典典型型的的难难点点问问题题，应应注注意意多做练习加以突破多做练习加以突破第第4页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理周周期期性性和和对对称称性性是是振振动动的的特特征征，充充分分利利用用这这些些特特点点可可为为解解决决振振动动问题提供很大的帮助在复习中应选取典型例题加以训练问题提供很大的帮助在复习中应选取典型例题加以训练2在在波波动动问问题题中中，深深刻刻理理解解波波的的形形成成过过程程，前前后后质质点点振振动动的的关关系系是是关关键键波波动动中中各各质质点点都都在在平平衡衡位位置置附附近近做做周周期期性性振振动动，后后一一质质点点的的振振动动总总是是落落后后于于带带动动它它的的前前一一质质点点的的振振动动波波动动是是全全部部质质点点联联合合起起来来共共同同呈呈现现的的现现象象只只有有把把波波的的形形成成过过程程弄弄清清楚楚了了，才才能能针针对对实实际际问问题题进行分析判断进行分析判断第第5页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理例例如如，1999年年全全国国高高考考第第16题题根根据据波波长长、频频率率、速速度度、周周期期间间的的关关系系进进行行计计算算是是本本章章计计算算问问题题的的一一个个集集中中点点，尽尽管管计计算算并并不不复复杂杂，但但不不能能掉掉以以轻轻心心应应注注意意频频率率由由振振源源决决定定，波波速速由由介介质质决决定定这这一一关关键键概概念念另另外外，多多解解性性是是该该部部分分题题目目的的又又一一个个特特征征，应应多多结结合合例例题题反反复复练习，真正理解和掌握这一问题练习，真正理解和掌握这一问题第第6页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3波波动动和和振振动动都都呈呈周周期期性性，且且图图象象完完全全相相似似，这这正正是是学学生生易易将将两两者者混混淆淆的的原原因因所所在在在在复复习习中中应应注注意意分分清清两两者者物物理理意意义义上上的的差差别别：振振动动讨讨论论的的是是某某一一质质点点的的运运动动规规律律，而而波波动动则则是是参参与与振振动动的的一一系系列列质质点点的的“群群体体效效应应”，振振动动图图象象是是直直观观、形形象象地地反反映映振振动动规规律律的的有有用用工工具具，在在复复习习中中应应结结合合具具体体的的振振动动模模型型的的振振动动情情况况加加深深对对其其物物理理意意义义的的理理解解而而波波动动图图象象则则直直观观、形形象象地地揭揭示示了了较较为为抽抽象象的的波波动动规规律律，复复习习中中，在在弄弄清清其其物物理理意意义义的的基基础础上上，应应注注意意利利用用其其特特殊殊作作用用，应应能能熟熟练练地地应应用用一一些些基基本本方方法法，如如“微微平平移移法法”、“振振动动步步调调比比较较法法”(即即“带带动动法法”)等，等，第第7页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理用用它它们们确确定定图图象象上上某某一一质质点点的的振振动动方方向向和和波波的的传传播播方方向向等等相相对对于于振振动动图图象象，波波动动图图象象学学生生理理解解起起来来会会感感到到难难度度更更大大一一些些，难难就就难难在在“静静”(图图象象描描述述某某一一时时刻刻所所有有质质点点的的空空间间分分布布规规律律)和和“动动”(某某一一段段时时间间后后图图象象沿沿传传播播方方向向平平移移)的的联联系系上上，这这是是复复习习中中应应首首要要解解决决的的问问题题有有关关图图象象的的问问题题，虽虽然然高高考考年年年年有有，但但万万变变不不离离其其宗宗，只只要要真真正正把把振振动动与与波波的的关关系系搞搞清清了了，真真正正理理解解两两个个图图象象的的物物理理意意义义了了，也也就就完完全全可可以以适适应应高高考考了了在在这这一一方方面面毋毋需需做做太太多多的的练练习习，应应在在理理解解图图象象的的物物理意义上多下功夫理意义上多下功夫第第8页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理4波波的的干干涉涉问问题题不不是是本本章章的的重重点点，但但是是一一个个难难点点在在形形象象演演示示波波的的干干涉涉现现象象的的基基础础上上，更更应应从从理理论论上上透透彻彻分分析析把把握握实实质质，特特别别应应强强调调以以下下两两点点：(1)在在干干涉涉现现象象中中，振振动动加加强强点点、减减弱弱点点是是固固定定的的，不不随随时时间间的的延延伸伸而而变变化化，即即加加强强点点始始终终加加强强，减减弱弱点点始始终终减减弱弱(2)加加强强和和减减弱弱指指的的是是质质点点振振动动的的剧剧烈烈程程度度的的差差异异，或或者者说说是是振振幅幅大大小小的的区区别别：加加强强点点振振幅幅大大，减减弱弱点点振振幅幅小小(特特殊殊情情况况下下可可以以为为零零即即不不振振动动)但但是是，它它们们的的位位移移都都是是随随时时间间而而变变化化的的，某某一一时时刻刻加加强强点点的的位位移移完完全全可可以以小小于减弱点的位移，当然也可以为零于减弱点的位移，当然也可以为零第第9页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理5在在复复习习中中也也要要注注意意到到综综合合能能力力的的训训练练，注注重重联联系系实实际际，解解决决实实际际问问题题例例如如共共振振、回回声声、水水波波的的形形成成等等一一些些常常见见的的现现象象均均涉涉及及到到振振动动与与波波的的知知识识，对对这这些些现现象象应应能能用用有有关关的的知知识识作作出出解解释释，不不需需要要过过于于强调研究其中的细节问题，但有关的原理必须弄清强调研究其中的细节问题，但有关的原理必须弄清第第10页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理课时课时1机械振动机械振动第第11页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理知识点一知识点一简谐运动及简谐运动的规律简谐运动及简谐运动的规律知识回顾知识回顾一、机械振动一、机械振动1定义：定义：物体物体(或物体的一部分或物体的一部分)在平衡位置附近的在平衡位置附近的 运动运动2回回复复力力：使使振振动动的的物物体体返返回回 的的力力叫叫做做回回复复力力，回回复复力力总总指指向向平平衡衡位位置置，是是以以 命命名名的的力力，它它是是振振动动物物体体在在 方方向向上的合外力上的合外力往复往复平衡位置平衡位置效果效果振动振动第第12页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3平衡位置：平衡位置：物体原来静止的位置物体振动经过平衡位置时物体原来静止的位置物体振动经过平衡位置时 处于平衡状态，如单摆处于平衡状态，如单摆4简谐运动简谐运动如如果果物物体体所所受受回回复复力力的的大大小小与与位位移移大大小小成成 ，并并且且总总是是指指向向平衡位置，则物体的运动叫简谐运动平衡位置，则物体的运动叫简谐运动不一定不一定正比正比第第13页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理二、描述简谐运动的物理量二、描述简谐运动的物理量1位位移移：振振动动物物体体的的位位移移是是物物体体相相对对于于 的的位位移移，它它总总是是以以平平衡衡位位置置为为始始点点，方方向向由由 指指向向物物体体所所在在的的位位置置，位位移移的的大大小等于这两个位置之间的距离物体经平衡位置时位移方向改变小等于这两个位置之间的距离物体经平衡位置时位移方向改变2速速度度：简简谐谐运运动动是是变变加加速速运运动动物物体体经经平平衡衡位位置置时时速速度度 ，物物体体在在最最大大位位移移处处时时速速度度为为零零，且且物物体体的的速速度度在在最最大大位位移移处处改改变变方方向向平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置最大最大第第14页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理第第15页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理4回复力回复力(1)来源：是振动物体所受的沿振动方向所有力的合力来源：是振动物体所受的沿振动方向所有力的合力(2)效效果果：产产生生振振动动加加速速度度，改改变变速速度度的的大大小小，使使物物体体回回到到平平衡衡位位置置(3)举举例例：水水平平弹弹簧簧振振子子的的回回复复力力即即为为弹弹簧簧的的弹弹力力；竖竖直直悬悬挂挂的的弹弹簧簧振振子子的的回回复复力力是是弹弹簧簧弹弹力力和和重重力力的的合合力力；单单摆摆的的回回复复力力是是摆摆球所受重力在圆周切线方向的分力，不能说成是重力和拉力的合力球所受重力在圆周切线方向的分力，不能说成是重力和拉力的合力(4)Fkx中中“”号表示回复力与位移号表示回复力与位移x反向反向第第16页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理5振幅、周期振幅、周期(频率频率)、相位、相位(1)振幅：反映振动质点振动强弱的物理量，它是标量振幅：反映振动质点振动强弱的物理量，它是标量(2)周周期期和和频频率率：描描述述振振动动快快慢慢的的物物理理量量，其其大大小小由由振振动动系系统统本本身身来决定，与振幅无关也叫做固有周期和固有频率来决定，与振幅无关也叫做固有周期和固有频率(3)相相位位：是是用用来来描描述述周周期期性性运运动动在在各各个个时时刻刻所所处处的的不不同同状状态态的的物物理量，其单位为弧度理量，其单位为弧度第第17页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理特别提示特别提示(1)振振动动物物体体经经过过同同一一位位置置时时，其其位位移移大大小小、方方向向是是一一定定的的，而而速速度方向度方向却却有指向或有指向或背背离平离平衡衡位置两种可能位置两种可能(2)当当振振子子经经过过平平衡衡位位置置时时，回回复复力力一一定定为为零零，但但所所受受合合外外力力不不一一定为零定为零第第18页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理三、简谐运动的规律三、简谐运动的规律1简谐运动的表达式简谐运动的表达式(1)动力学表达式：动力学表达式：Fkx其中其中“”表示回复力与位移的方向相反表示回复力与位移的方向相反(2)运动学表达式：运动学表达式：xAsin(t)第第19页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理2简谐运动的对称性简谐运动的对称性(1)瞬瞬时时量量的的对对称称性性：做做简简谐谐运运动动的的物物体体，在在关关于于平平衡衡位位置置对对称称的的两两点点，回回复复力力、位位移移、加加速速度度具具有有等等大大反反向向的的关关系系另另外外速速度度的的大大小小、动能具有对称性，速度的方向可能相同或相反动能具有对称性，速度的方向可能相同或相反第第20页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(2)过过程程量量的的对对称称性性：振振动动质质点点来来回回通通过过相相同同的的两两点点间间的的时时间间相相等等，如如tBCtCB；质质点点经经过过关关于于平平衡衡位位置置对对称称的的等等长长的的两两线线段段的的时时间间相相等等，如如tBCtBC，如图，如图1所示所示图图1第第21页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3简谐运动的图象简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为从平衡位置开始计时，函数表达式为xAsint，图象如图，图象如图2.图图2 2图图3 3(2)从最大位移处开始计时，函数表达式从最大位移处开始计时，函数表达式xAcost，图象如图，图象如图3.第第22页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理特别提示特别提示(1)简谐简谐运动的图象并运动的图象并非非振振动质点的运动轨动质点的运动轨迹迹(2)利利用用简简谐谐运运动动的的对对称称性性，可可以以解解决决物物体体的的受受力力问问题题，如如放放在在竖竖直直弹弹簧簧上上做做简简谐谐运运动动的的物物体体，若若已已知知物物体体在在最最高高点点的的合合力力或或加加速速度度，可可求求物体在最物体在最低低点的点的合合力或加速度力或加速度第第23页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理要点深化要点深化简谐运动的两个基本模型的比较简谐运动的两个基本模型的比较第第24页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理第第25页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理第第26页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理基础自测基础自测1一一个个质质点点经经过过平平衡衡位位置置O，在在A、B间间做做简简谐谐运运动动，如如图图4(a)所所示，它的振动图象如图示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，则所示，设向右为正方向，则图图4第第27页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)OB_ cm.(2)第第0.2 s末末质质点点的的速速度度方方向向是是_，加加速速度度大大小小为为_(3)第第0.4 s末质点的加速度方向是末质点的加速度方向是_；(4)第第0.7 s时，质点位置在时，质点位置在_点与点与_点之间点之间(5)质点从质点从O运动到运动到B再运动到再运动到A所需时间所需时间t_ s.(6)在在4 s内完成内完成_次全振动次全振动答案：答案：(1)5(2)OA0(3)AO(4)OB(5)0.6(6)5第第28页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理2如图如图5所示为一单摆及其振动图象由图回答：所示为一单摆及其振动图象由图回答：图图5第第29页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)若若摆摆球球从从E指指向向G为为正正方方向向，为为最最大大摆摆角角，则则图图象象中中O、A、B、C点点分分别别对对应应单单摆摆中中的的_点点一一周周期期内内加加速速度度为为正正且且减减小小，并并与与速速度度同同方方向向的的时时间间范范围围是是_势势能能增增加加且且速速度度为为正正的的时时间间范范围是围是_(2)单单摆摆摆摆球球多多次次通通过过同同一一位位置置时时，下下述述物物理理量量变变化化的的是是_A位移位移B速度速度C加速度加速度 D动量动量E动能动能 F摆线张力摆线张力第第30页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(3)求单摆的摆长求单摆的摆长(g10 m/s2210)第第31页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理摆摆动动中中EF间间加加速速度度为为正正，且且靠靠近近平平衡衡位位置置过过程程中中加加速速度度逐逐渐渐减减小小，所所以以是是从从F向向E的的运运动动过过程程，在在图图象象中中为为C到到D的的过过程程，时时间间范范围围是是1.52.0 s间间摆摆球球远远离离平平衡衡位位置置势势能能增增加加，即即从从E向向两两侧侧摆摆动动，而而速速度度为为正正，显显然然是是从从E向向G的的过过程程，在在图图象象中中为为从从O到到A，时时间间范范围围是是00.5 s间间第第32页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：(1)E、G、E、F1.52.0 s00.5 s(2)BD(3)1 m第第33页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理知识点二知识点二受迫振动和共振受迫振动和共振知识回顾知识回顾1驱驱动动力力：周周期期性性的的外外力力作作用用于于振振动动系系统统，对对系系统统做做功功，克克服服阻阻尼尼作作用用，补补偿偿系系统统的的能能量量损损耗耗，使使系系统统持持续续地地振振动动下下去去，这这种种周周期期性性的外力叫驱动力的外力叫驱动力2受受迫迫振振动动：是是物物体体在在周周期期性性外外力力作作用用下下的的振振动动，其其振振动动频频率率和和固有频率无关，等于驱动力的频率固有频率无关，等于驱动力的频率第第34页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3共共振振：驱驱动动力力的的频频率率接接近近物物体体的的固固有有频频率率时时，受受迫迫振振动动的的振振幅幅增大，这种现象称为共振增大，这种现象称为共振(1)产生共振的条件：驱动力频率等于物体固有频率产生共振的条件：驱动力频率等于物体固有频率(2)共振的应用：共振筛，共振测速共振的应用：共振筛，共振测速第第35页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(3)共振曲线共振曲线如如图图6所所示示，以以驱驱动动力力频频率率为为横横坐坐标标，以以受受迫迫振振动动的的振振幅幅为为纵纵坐坐标标它它直直观观地地反反映映了了驱驱动动力力频频率率对对受受迫迫振振动动振振幅幅的的影影响响，由由图图可可知知，f驱驱与与f固固越越接接近近，振振幅幅A越越大大；当当f驱驱f固固时时，振振幅幅A最最大大受受迫迫振振动动和和共共振振的关系比较如下：的关系比较如下：图图6第第36页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理振动类型振动类型项目项目受迫振动受迫振动共振共振受力情况受力情况周期性驱动力作用周期性驱动力作用周期性驱动力作用周期性驱动力作用振动周期振动周期或频率或频率由驱动力的周期或频由驱动力的周期或频率决定，即率决定，即TT驱驱或或ff驱驱T驱驱T固固或或f驱驱f固固振动能量振动能量由产生驱动力的物体由产生驱动力的物体提供提供振动物体获得的能振动物体获得的能量最大量最大常见例子常见例子机械工作时底座发生机械工作时底座发生的振动的振动共振筛、转速计等共振筛、转速计等第第37页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理基础自测基础自测如如图图7所所示示是是一一个个单单摆摆做做受受迫迫振振动动时时的的共共振振曲曲线线，表表示示振振幅幅A与与驱驱动动力力的的频频率率f的的关关系系，下下列列说说法法正正确的是确的是()A摆长约为摆长约为10 cmB摆长约为摆长约为1 mC若增大摆长，共振曲线的若增大摆长，共振曲线的“峰峰”将向右移动将向右移动D若增大摆长，共振曲线的若增大摆长，共振曲线的“峰峰”将向左移动将向左移动图图7第第38页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解解析析：由由单单摆摆做做受受迫迫振振动动时时的的共共振振曲曲线线可可知知，当当单单摆摆发发生生共共振振时时，固固有有频频率率等等于于驱驱动动力力的的频频率率，即即固固有有频频率率为为0.5 Hz，因因而而固固有有周周期期为为2 s，由由单单摆摆的的周周期期公公式式可可知知，此此单单摆摆的的摆摆长长约约为为1 m，B正正确确；若若增增大大摆摆长长，周期周期变变长长，频频率变小，率变小，共振共振曲线的曲线的“峰峰”将向左移动，将向左移动，D正确正确答案：答案：BD第第39页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题型一题型一简谐运动的图象简谐运动的图象例例1一一弹弹簧簧振振子子沿沿x轴轴振振动动，振振幅幅为为4 cm，振振子子的的平平衡衡位位置置位位于于x轴轴上上的的O点点，图图8甲甲中中的的a、b、c、d为为四四个个不不同同的的振振动动状状态态：黑黑点点表表示示振振子子的的位位置置，黑黑点点上上箭箭头头表表示示运运动动的的方方向向，图图乙乙给给出出的的四四条振动图线，可用于表示振动的图象是条振动图线，可用于表示振动的图象是()A若规定状态若规定状态a时时t0，则图象为，则图象为B若规定状态若规定状态b时时t0，则图象为，则图象为C若规定状态若规定状态c时时t0，则图象为，则图象为D若规定状态若规定状态d时时t0，则图象为，则图象为第第40页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理图图8第第41页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解解析析若若t0，质质点点处处于于a状状态态，则则此此时时x3 cm，运运动动方方向向为为正正方方向向，只只有有图图对对；若若t0时时质质点点处处于于b状状态态，此此时时x2 cm，运运动动方方向向为为负负方方向向，图图不不对对；若若取取处处于于c状状态态时时t0，此此时时x2 cm，运运动动方方向向为为负负方方向向，故故图图不不正正确确；若若取取状状态态d为为t0，此此时时x4 cm图图刚刚好好符符合，故合，故A、D正确正确答案答案AD第第42页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题后反思题后反思振振动图象反动图象反映映的是的是振振动物体在不同时刻随时间变化的规律：动物体在不同时刻随时间变化的规律：1只有只有简谐简谐运动的图象运动的图象才才是正是正弦弦(或或余弦余弦)曲曲线线2从从振振动动图图象象可可以以知知道道振振幅幅、周周期期、任任一一时时刻刻振振动动物物体体的的位位移移x及及振振动物体的运动方向动物体的运动方向第第43页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理变变式式11一一质质点点做做简简谐谐运运动动的的图图象象如如图图9所所示示，下下列列说说法法正正确确的的是是()A在在0.035 s时，速度为正，加速度为负时，速度为正，加速度为负B在在0.04 s时，速度最大，加速度为时，速度最大，加速度为0C在在0至至0.01 s内，速度和加速度同向内，速度和加速度同向D在第二个在第二个0.01 s内，回复力做负功内，回复力做负功图图9第第44页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解解析析：在在0.035 s时时，质质点点沿沿x方方向向运运动动，速速度度为为正正，位位移移为为正正，而而加加速速度度为为负负，A对对；在在0.04 s时时，质质点点位位移移正正向向最最大大，速速度度为为零零，加加速速度度负负向向最最大大，B错错；在在0至至0.01 s内内，质质点点由由正正向向最最大大位位移移向向平平衡衡位位置置运运动动，C对对；在在第第二二个个0.01 s内内，质质点点由由平平衡衡位位置置沿沿x轴轴运运动动，回回复复力力做做负负功功，D对对答案：答案：ACD第第45页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题型二题型二单摆周期公式的应用单摆周期公式的应用例例2如图如图10所示，所示，图图10一一个个光光滑滑的的圆圆弧弧形形槽槽半半径径为为R，圆圆弧弧所所对对的的圆圆心心角角小小于于5.AD的的长长为为x，今今有有一一小小球球m1以以沿沿AD方方向向的的初初速速度度v从从A点点开开始始运运动动，要要使使小小球球m1可可以以与与固固定定在在D点点的的小小球球m2相相碰碰撞撞，那那么么小小球球m1的的速速度度v应应满满足足什什么么条件？条件？第第46页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理第第47页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理第第48页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题后反思题后反思解答本题时要注意以下两点：解答本题时要注意以下两点：(1)小小球球的的运运动动虽虽不不是是单单摆摆的的运运动动，但但小小球球沿沿AB弧弧方方向向上上的的运运动动可可等效为等效为单摆单摆运动运动(2)多多解解是是本本题题的的一一个个重重要要特特点点，解解题题时时不不要要只只考考虑虑一一种种特特殊殊情情况况，以以免造免造成解答的成解答的局限局限性性第第49页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理变变式式21地地面面上上有有一一个个固固定定的的圆圆弧弧形形光光滑滑槽槽，其其弧弧长长远远远远小小于于圆圆的的曲曲率率半半径径R.槽槽边边缘缘有有一一个个小小球球A，圆圆弧弧最最低低点点正正上上方方h高高处处有有一一个个小小球球B；如如图图11所所示示，不不计计空空气气阻阻气气，若若A，B球球可可视视为为质质点点，同同时时由由静止释放，要使它们恰好在圆弧最低点相遇，静止释放，要使它们恰好在圆弧最低点相遇，h和和R应满足什么关系？应满足什么关系？图图11第第50页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理第第51页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理第第52页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题型三题型三受迫振动和共振受迫振动和共振例例3一一砝砝码码和和一一轻轻弹弹簧簧构构成成弹弹簧簧振振子子，图图12所所示示的的装装置置可可用用于于研研究究该该弹弹簧簧振振子子的的受受迫迫振振动动匀匀速速转转动动把把手手时时，曲曲杆杆给给弹弹簧簧振振子子以以驱驱动动力力，使使振振子子做做受受迫迫振振动动把把手手匀匀速速转转动动的的周周期期就就是是驱驱动动力力的的周周期期，改改变变把把手手匀匀速速转转动动的的速速度度就就可可以以改改变变驱驱动动力力的的周周期期若若保保持持把把手手不不动动，给给砝砝码码一一向向下下的的初初速速度度，砝砝码码便便做做简简谐谐运运动动，振振动动图图线线如如图图13甲甲所所示示当当把把手手以以某某一一速速度度匀匀速速转转运运，受受迫迫振振动动达达到到稳稳定定时时，砝砝码码的的振振动动图图线线如如图图13乙所示乙所示第第53页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理若若用用T0表表示示弹弹簧簧振振子子的的固固有有周周期期，T表表示示驱驱动动力力的的周周期期，Y表表示示受受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则()图图12第第54页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理A由图线可知由图线可知T04 sB由图线可知由图线可知T08 sC当当T在在4 s附附近近时时，Y显显著著增增大大；当当T比比4 s小小得得多多或或大大得得多多时时，Y很小很小D当当T在在8 s附附近近时时，Y显显著著增增大大；当当T比比8 s小小得得多多或或大大得得多多时时，Y很小很小图图13第第55页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解解析析由由题题意意可可知知，图图13甲甲是是自自由由振振动动的的振振动动图图线线，固固有有周周期期T04 s，选项，选项A正确正确由由共共振振曲曲线线规规律律可可知知，当当受受迫迫振振动动的的周周期期T越越接接近近固固有有周周期期T0时时，振振幅幅越越大大；当当受受迫迫振振动动的的周周期期T远远离离固固有有周周期期T0时时，振振幅幅明明显显变变小小，选选项项C正确正确答案答案AC第第56页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题后反思题后反思(1)解解答答受受迫迫振振动动和和共共振振的的问问题题时时要要抓抓住住两两点点：受受迫迫振振动动的的频频率率等等于于驱驱动动力力的的频频率率；当当受受迫迫振振动动的的频频率率越越接接近近固固有有频频率率时时，受受迫迫振振动的动的振幅振幅越大，越大，否否则越小则越小(2)生生活活中中受受迫迫振振动动的的例例子子很很多多，要要善善于于利利用用受受迫迫振振动动和和共共振振的的原原理解理解释释生生活活中的一些现象中的一些现象第第57页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理图图14第第58页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理AA，B，C，D四个单摆的周期均相同四个单摆的周期均相同B只有只有A，C两个单摆的周期相同两个单摆的周期相同CB，C，D中因中因D的质量最小，故其振幅是最大的的质量最小，故其振幅是最大的DB，C，D中中C的振幅最大的振幅最大第第59页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解解析析：在在A的的驱驱动动下下，B，C，D均均做做受受迫迫振振动动，受受迫迫振振动动的的频频率率均均与与驱驱动动力力的的频频率率(A的的固固有有频频率率)相相等等，与与各各自自的的固固有有频频率率无无关关，所所以以选选项项A正正确确，B选选项项错错误误能能否否达达到到最最大大振振幅幅，即即共共振振，应应判判断断f固固是是否否与与f驱驱相相等等对对于于单单摆摆而而言言，固固有有频频率率是是与与摆摆球球质质量量无无关关的的，所所以以不不必必考考虑虑摆摆球球的的质质量量在在B，C，D中中，只只有有C球球的的固固有有频频率率等等于于驱驱动动力力的的频频率，所以在率，所以在B，C，D中中C的的振幅振幅最大最大答案：答案：AD第第60页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理1(2009上上海海高高考考)做做简简谐谐运运动动的的单单摆摆摆摆长长不不变变，若若摆摆球球质质量量增增加加为为原原来来的的4倍倍，摆摆球球经经过过平平衡衡位位置置时时速速度度减减小小为为原原来来的的1/2，则则单单摆摆振振动动的的()A频率、振幅都不变频率、振幅都不变B频率、振幅都改变频率、振幅都改变C频率不变，振幅改变频率不变，振幅改变 D频率改变，振幅不变频率改变，振幅不变第第61页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：C第第62页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理A第第1 s末与第末与第3 s末的位移相同末的位移相同B第第1 s末与第末与第3 s末的速度相同末的速度相同C第第3 s末至第末至第5 s末的位移方向都相同末的位移方向都相同D第第3 s末至第末至第5 s末的速度方向都相同末的速度方向都相同第第63页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案：答案：AD第第64页页/共共74页页高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理3(2009宁宁夏夏、辽辽宁宁高高考考)某某振振动动系系统统的的固固有有频频率率为为f0，在在周周期期性性驱驱动动力力的的作作用用下下做做受受迫迫振振动动，驱驱动动力力的的频频率率为为f.若若驱驱动动力力的的振振幅幅保保持持不不变，下列说法正确的是变，下列说法正确的是()A当当ff0时，该振动系统的振幅随时，该振动系统的振幅随f减小而增大减小而增大C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于该振动系