高考物理一轮复习概念梳理及巩固练习：机械振动.docx

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1、第十一章机械振动概念梳理一、 简谐运动1、 如果质点的位移与时间的关系遵从 函数的规律，这样的振动叫简谐运动。2、 简谐运动的特征：回复力F= ，x是质点相对于 的位移。例1、做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是( ) A位移B速度C加速度D回复力例2、（多选题）如图所示，弹簧振子在光滑杆上做简谐运动，往返于a-o-b之间，o是平衡位置，则下列说法中正确的是( ) A振子由ao运动时，弹力的方向与振子加速度方向相反 B振子由ob运动时，加速度方向与速度方向相反 C振子由ob运动时，加速度越来越大 D振子由oa运动时，速度越来越大3、 描述简谐运动的物理量（1） 振幅：振

2、动物体离开平衡位置的 ，它是 量，描述振动的强弱； 设振幅为A，则质点在一个周期内通过的路程是 ，在半个周期内通过的路程是 ，在四分之一个周期内通过的路程一定是A吗？ 。（2）周期：物体完成一次 所需的时间，它描述振动的快慢； 频率： 内完成的全振动的次数，与周期的关系是 。 例3、（多选题）弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，从O点开始计时，振子第一次到达M点用时03 s，又经过02 s第二次通过M点，则第三次通过M点还要经过的时间可能是( ) A s B s C14 s D16 s二、 认识简谐运动的图象 简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线，从曲线上可以判断某时刻的： 1、回复力和加速度

3、物体的回复力（或加速度）的大小与位移x成 ，方向与位移方向 ； 2、速度：可以根据曲线的斜率判断。斜率的大小越大，速度 ；斜率为正，则速度为 方向。例4、（多选题）如图所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是( ) A物体在02 s时刻与04 s时刻的速度相同 B物体在06 s时刻与04 s时刻的回复力相同 C0709 s时间内物体的加速度在减小 D09 s时刻加速度反向最大三、单摆1、 在一条质量与小球相比可以忽略，长度比小球直径大得多的细线下端拴一个小球，就构成一个单摆，可见单摆是一种 模型。2、 单摆的回复力来源： 。 判断：单摆的回复力就是重力和拉力的合力 （ ）3、当满足 条

4、件时，小球做简谐运动。4、单摆的周期公式： 。周期与小球的质量是否有关？ ；周期与振幅是否有关？ 。 例5、关于单摆的运动，下列说法正确的是( ) A摆线的拉力和重力的合力为回复力 B摆球通过平衡位置时，所受的合力为零 C摆球通过平衡位置时，回复力为零 D摆球经过最大位移处时，所受的合力为零例6、（多选题）将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图像提供的信息做出的下列判断中，则( ) At=02s时摆球正经过最低点Bt=11s时摆球正经过最低点 C摆球摆动过程中机械能减小 D摆球摆动的周期是T=14

5、s5、 实验：用单摆测重力加速度（1） 实验原理：根据单摆周期公式，可以推出g= ,因此只要测出单摆的 及对应的周期，就能测出重力加速度。（2） 实验步骤：用毫米刻度尺测出摆长（摆长是悬点到 的长度）；测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度（小于50），由静止释放小球，记下单摆摆动30-50次的总时间（从什么位置开始计时？ ），算出摆动一次的时间。（3） 数据处理 通常有两种处理方法：公式法和图象法。 公式法：将几次测得的周期T和摆长l代入公式求出g，取 值； 图象法：为了得到一条直线，我们以 为横坐标，以 为纵坐标，直线的斜率是 。例7、在“用单摆测定重力加速度的实验”中 用游标卡尺测量摆球直

6、径的情况如如图1所示，读出摆球直径为 cm 测单摆周期时，当摆球经过时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为 。 若测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2-L图象如图2，若此图线的斜率为k，则当地的重力加速度为 。 四、 外力作用下的振动1、 受迫振动：物体在周期性 作用下的振动，做受迫振动的物体，它的周期或频率等于 的周期或频率，与物体的固有周期或频率 。2、 共振：驱动力的频率 系统的固有频率时，受迫振动的 最大，这种现象叫共振。例7、（多选题）某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是

7、( ) A当ff0时，该振动系统的振幅随f减小而增大 C该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0 D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f例8、如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是( ) A摆长约为10 cm B发生共振时单摆的周期为1 s C若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动 D若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动例9、如图所示，质量相同的四个摆球悬于同一根横线上，四个摆的摆长分别为l1=2m、l2=15m、l3=1m、l4=05m现以摆3为驱动摆，让摆3振动，使其余三个摆也振动起来，则摆球振动稳定后( ) A摆1的振幅一定最

8、大 B摆4的周期一定最短 C四个摆的振幅相同 D四个摆的周期相同例10、一摆钟在A地走时准确，移至B地，发现走时变快，若用gA、gB分别表示两地重力加速度，在B地要使摆钟重新走时准确，则产生误差的原因和调整方式正确的是( ) A因为gAgB，故应缩短摆长 B因为gAgB，故应加长摆长 C因为gAgB，故应加长摆长例11、（多选题）细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬点正下方L/2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速度释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是( ) A摆球运动往返一次的周期比无钉子时的单摆周期小 B摆球在平衡位置左右两侧上升的最大高度不一

9、样 C摆球每次经过平衡位置时速度会发生突变 D摆球每次经过平衡位置时绳的张力会发生突变第十一章机械振动巩固练习1关于描述简谐运动的物理量，下列说法正确的是( ) A振幅等于四分之一个周期内路程的大小 B周期是指振动物体从任一位置出发又回到这个位置所用的时间 C频率是50 Hz时，1 s内振动物体速度方向改变50次 D某振子做简谐运动的表达式为x2sin(2t) cm，则该振子振动周期为1 s2一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x处所经最短时间为t1，第一次从最大正位移处运动到x处所经最短时间为t2，如下图所示，关于t1与t2，以下说法正确的是( ) At

10、1t2 Bt1t2 Ct1t2 D无法判断3周期为2 s的简谐运动，在半分钟内通过的路程是60 cm，则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( ) A15次，2 cm B30次，1 cm C15次，1 cm D60次，2 cm4图甲是利用沙摆演示简谐运动图像的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线。已知木板被水平拉动的速度为020m/s，图乙所示的一段木板的长度为060m，则这次实验沙摆的摆长大约为(g取2m/s2) ( ) A056 m B065 m C100 mD225 m5若单摆的摆长不变，摆球

11、质量增为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的二分之一，则单摆振动的( ) A频率不变，振幅不变B频率不变，振幅改变C频率改变，振幅改变 D频率改变，振幅不变6宇航员将一个单摆带到某一星球上去，发现该单摆在这颗星球表面的振动周期是它在地球上振动周期的2倍，以g0表示地球表面的重力加速度，以g表示这颗星球表面的重力加速度，则( ) A. B. C. D.7（多选题）下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v与时刻的对应关系，T是振动周期。则下列选项中正确的是( )0T/4T/23T/4T甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最

12、大零负向最大 A若甲表示位移x，则丙表示相应的速度v B若丁表示位移x，则甲表示相应的速度v C若丙表示位移x，则甲表示相应的速度v D若乙表示位移x，则丙表示相应的速度v8（多选题）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsint，则质点( ) A第1 s末与第3 s末的位移相同 B第1 s末与第3 s末的速度相同 C3 s末至5 s末的位移方向都相同 D3 s末至5 s末的速度方向都相同9（多选题）一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度的值越来越小，则在这段时间内( ) A振子的速度越来越大 B振子正在向平衡位置运动 C振子的速度方向与加速度方向一致 D以上说法都不正确10 如图

13、所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆，若摆线长为l，两线与天花板的左右两侧夹角均为，当小球垂直纸面做简谐运动时，周期为( )A2 B2 C2 D2 11 如图所示为某弹簧振子在05 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是( ) A振动周期为5 s，振幅为8 cm B第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C第3 s末振子的速度为正向的最大值 D从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动12如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触，现将摆球A在两摆球所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动，则下一次碰撞将发生在平衡位置的( ) A.左侧 B.仍然在平衡位置 C.右侧 D.因为不知两个球的质量关系，所以无法判断学科网（北京）股份有限公司