高届高级版高中物理创新方案一轮复习课件学案教师用书第十四章波与相对论选修34.docx

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高届高级版高中物理创新方案一轮复习课件学案教师用书第十四章波与相对论选修34

第十四章波与相对论[选修3-4]

考纲要求

考情分析

简谐运动

Ⅰ

全反射、光导纤维

Ⅰ

1.命题规律

从近几年的高考试题来看,对该部分内容主要考查简谐运动的图像、波的图像以及波的传播规律等,另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等知识为主。

2.考查热点

预计在明年高考中,对该部分内容仍将以图像为重点考查振动和波动问题,并以光的折射和全反射为要点考查光学知识。

简谐运动的公式和图像

Ⅱ

光的干涉、衍射和偏振现象

Ⅰ

单摆、单摆的周期公式

Ⅰ

电磁波的产生

Ⅰ

受迫振动和共振

Ⅰ

电磁波的发射、传播和接收

Ⅰ

机械波、横波和纵波

Ⅰ

电磁波谱

Ⅰ

横波的图像

Ⅱ

狭义相对论的基本假设

Ⅰ

波速、波长和频率（周期）的关系

Ⅰ

质能关系

Ⅰ

波的干涉和衍射现象

Ⅰ

实验十四:

探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

多普勒效应

Ⅰ

光的折射定律

Ⅱ

实验十五:

测定玻璃的折射率

折射率

Ⅰ

实验十六:

用双缝干涉测光的波长

第79课时　机械振动（双基落实课）

点点通

（一）　简谐运动

1.定义:

如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像（xt图像）是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。

2.平衡位置:

物体在振动过程中回复力为零的位置。

3.回复力

（1）定义:

使物体返回到平衡位置的力。

（2）方向:

总是指向平衡位置。

（3）来源:

属于效果力,可以由某一个力提供,也可以由几个力的合力或某个力的分力提供。

4.描述简谐运动的物理量

定　义

意　义

位移

由平衡位置指向质点所在位置的有向线段

描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移

振幅

振动物体离开平衡位置的最大距离

描述振动的强弱和能量

周期

振动物体完成一次全振动所需时间

描述振动的快慢,两者互为倒数:

T＝

频率

振动物体单位时间内完成全振动的次数

相位

ωt＋φ

描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态

[小题练通]

1.（鲁科教材原题）做简谐运动的质点通过平衡位置时,具有最大值的物理量是（　　）

A.加速度　　　　　　　　B.速度

C.位移D.回复力

解析:

选B　做简谐运动的质点通过平衡位置时,位移、回复力、加速度都为零,速度为最大值,故B正确。

2.（沪科教材原题）一弹簧振子做简谐运动,周期为T。

下列判断中正确的是（　　）

A.若t时刻和（t＋Δt）时刻振子位移的大小相等、方向相同,则Δt一定等于T的整数倍

B.若t时刻和（t＋Δt）时刻振子速度的大小相等、方向相反,则Δt一定等于的整数倍

C.若Δt＝T,则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子的加速度一定相等

D.若Δt＝,则在t时刻和（t＋Δt）时刻弹簧长度一定相等

解析:

选C　位移大小相等、方向相同,Δt不一定是T的整数倍,A错误；速度大小相等、方向相反,Δt不一定是的整数倍,B错误；若Δt＝T,则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子的加速度一定相等,C正确；若Δt＝,在t时刻和（t＋Δt）时刻弹簧长度不一定相等,D错误。

3.两个简谐运动的表达式分别为:

xA＝10sincm,xB＝8sin（4πt＋π）cm,下列说法正确的是（　　）

A.振动A的相位超前振动Bπ

B.振动A的相位滞后振动Bπ

C.振动A的相位滞后振动Bπ

D.两个振动没有位移相等的时刻

解析:

选B　由两个简谐运动的表达式可知,振动A的相位滞后振动Bπ,B正确,A、C错误；由简谐运动的特点易知,两个振动有位移相等的时刻,D错误。

4.（多选）（2019·鞍山模拟）一弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始计时,经过0.3s,第一次到达点M,再经过0.2s第二次到达点M,则弹簧振子的周期不可能为（　　）

A.0.53s　　　　　B.1.4s　　　　　C.1.6s

D.2sE.3s

解析:

选BDE　由题知,弹簧振子的运动可分两种情况讨论,第1种情况如图甲所示,设O为平衡位置,OB（OC）代表振幅,弹簧振子从点O到点C所需时间为,因为简谐运动具有对称性,所以弹簧振子从点M到点C和从点C到点M所用时间相等,故＝0.3s＋＝0.4s,解得T＝1.6s；第2种情况如图乙所示,若弹簧振子一开始从平衡位置向点B运动,设点M′与点M关于点O对称,则弹簧振子从点M′经过点B到点M′所用的时间与弹簧振子从点M经过点C到点M所需时间相等,即0.2s,弹簧振子从点O到点M′、从点M′到点O及从点O到点M所需时间相等,为＝s,故周期为T＝0.5s＋s≈0.53s,所以周期不可能为选项B、D、E。

5.（多选）如图所示,在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸,一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动,可以在白纸上留下痕迹。

已知弹簧的劲度系数为k＝10N/m,振子的质量为0.5kg,白纸移动的速度为2m/s,弹簧弹性势能的表达式Ep＝ky2（y为弹簧的形变量）,不计一切摩擦。

在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线,则下列说法中正确的是（　　）

A.该弹簧振子的振幅为1m

B.该弹簧振子的周期为1s

C.该弹簧振子的最大加速度为10m/s2

D.该弹簧振子的最大速度为2m/s

E.该弹簧振子振动过程中机械能守恒

解析:

选BCE　弹簧振子的振幅为振子偏离平衡位置的最大距离,所以该弹簧振子的振幅为A＝0.5m,A错误；由题图所示振动曲线可知,白纸移动x＝2m,弹簧振子振动一个周期,所以弹簧振子的周期为T＝＝1s,B正确；该弹簧振子所受最大回复力为F＝kA＝10×0.5N＝5N,最大加速度为a＝＝10m/s2,C正确；根据题述弹簧弹性势能的表达式Ep＝ky2,不计一切摩擦,弹簧振子振动过程中机械能守恒,则mvm2＝kA2,可得该弹簧振子的最大速度为vm＝A＝m/s,D错误,E正确。

[融会贯通]

（1）做简谐运动的质点处于平衡位置时,位移、回复力、加速度都为零,而速度为最大值。

（2）简谐运动的速度、时间、位移和加速度等物理量具有一定的对称性。

要善于利用这种对称性分析问题。

点点通

（二）　简谐运动的图像

1.从平衡位置处开始计时,函数表达式为x＝Asinωt,图像如图甲所示。

2.从最大位移处开始计时,函数表达式为x＝Acosωt,图像如图乙所示。

　　3.结合图像理解简谐运动的规律——五个特征

受力

特征

回复力F＝－kx,F（或a）的大小与x的大小成正比,方向相反

运动

特征

靠近平衡位置时,a、F、x都减小,v增大；远离平衡位置时,a、F、x都增大,v减小

能量

特征

振幅越大,能量越大。

在运动过程中,系统的动能和势能相互转化,机械能守恒

周期性

特征

质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化,变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为

对称性

特征

关于平衡位置O对称的两点,速度的大小、动能、势能相等,相对平衡位置的位移大小相等

[小题练通]

1.（多选）（教科教材原题）一质点做简谐运动的图像如图所示,则下列结论中,正确的是（　　）

A.质点速度最大而加速度为零的时刻分别是0.1s、0.3s

B.质点速度为零而加速度为负方向最大值的时刻分别是0s、0.4s

C.质点所受的回复力方向由正变负的时刻是0.3s

D.振动系统势能最大而加速度为正方向最大值的时刻是0.3s

解析:

选ABC　质点在0.1s和0.3s时刻,位移为零,故加速度为零,速度最大,A正确；质点在0s和0.4s时刻,位移为正方向最大值,故速度为零,加速度为负方向最大值,B正确；质点在0.3s时刻,位移由负方向变为正方向,则回复力由正方向变为负方向,C正确；质点在0.3s时刻,位移为零,振动系统势能和加速度都为零,D错误。

2.（沪科教材原题）一质点做简谐运动,其振动图像如图所示。

由图可知（　　）

A.质点振动的振幅随时间变化

B.质点振动的频率为4Hz

C.在t＝2.5s时,质点偏离平衡位置运动

D.在t＝4s时,质点受到的回复力为最大值

解析:

选D　由题图可知,质点振动的频率f＝Hz,B错误；t＝2.5s时,质点向平衡位置运动,C错误；t＝4s时,质点位移为最大值,受到的回复力为最大值,D正确；做简谐运动的质点振动的振幅是不随时间变化的,A错误。

3.（多选）甲、乙两弹簧振子,振动图像如图所示,则可知（　　）

A.甲速度为零时,乙加速度最大

B.甲加速度为零时,乙速度最小

C.1.25～1.5s时间内,甲的回复力大小增大,乙的回复力大小减小

D.甲、乙的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2

E.甲、乙的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1

解析:

选CDE　由题图可知,甲运动到最大位移处（速度为零）时,乙刚好运动到平衡位置,加速度为零,速度最大,A错误；甲运动到平衡位置（加速度为零）时,乙也运动到平衡位置,速度最大,B错误；由|F|＝k|x|可知,C正确；甲做简谐运动的周期T甲＝2.0s,乙做简谐运动的周期T乙＝1.0s,甲、乙的振动周期之比T甲∶T乙＝2∶1,根据周期与频率成反比,可知甲、乙的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2,D正确；甲的振幅A甲＝10cm,乙的振幅A乙＝5cm,甲、乙的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1,E正确。

4.（人教教材原题）如图所示,在t＝0到t＝4s的范围内回答以下问题。

（1）质点相对平衡位置的位移的方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同？

在哪些时间内跟瞬时速度的方向相反？

（2）质点在第2s末的位移是多少？

（3）质点在前2s内走过的路程是多少？

解析:

（1）在0～1s、2～3s内位移方向和瞬时速度方向相同,在1～2s、3～4s内位移方向和瞬时速度方向相反。

（2）质点在第2s末的位移是零。

（3）质点在前2s内走过的路程是2A＝20cm。

答案:

见解析

[融会贯通]

由简谐运动的图像可获得的信息

（1）振幅A、周期T。

（2）某一时刻质点离开平衡位置的位移。

（3）某一时刻质点的回复力、加速度和速度的方向。

①回复力和加速度的方向:

因为回复力总是指向平衡位置,所以回复力和加速度在图像上总是指向t轴。

②速度的方向:

速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定,下一时刻位移若增大,质点的速度方向就是远离t轴；下一时刻位移若减小,质点的速度方向就是指向t轴。

（4）某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

点点通（三）　单摆及其周期公式

简谐运动的两种模型（对比记忆单摆）

弹簧振子（水平）

单摆

示意图

简谐

运动

条件

（1）弹簧质量可忽略

（2）无摩擦力等阻力

（3）在弹簧弹性限度内

（1）摆线为不可伸缩的轻细线

（2）无空气等对摆球的阻力

（3）θ角小于5°

回复

力

弹簧的弹力

摆球重力沿与摆线垂直（即切向）方向的分力

平衡

位置

弹簧处于原长处

最低点

周期

与振幅无关

T＝2π

能量

转化

弹性势能与动能的相互转化,机械能守恒

重力势能与动能的相互转化,机械能守恒

[小题练通]

1.（多选）（鲁科教材原题）振动着的单摆摆球,返回到平衡位置时（　　）

A.回复力指向悬点　　　　　B.合外力为零

C.合外力指向悬点D.回复力为零

解析:

选CD　单摆摆球返回到平衡位置时,回复力为零,但由于摆球做圆周运动,合外力提供向心力,方向指向悬点,故C、D正确。

2.（沪科教材原题）若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置的速度减为原来的,则单摆振动的物理量变化的情况是（　　）

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

解析:

选B　根据T＝2π可知,当摆球质量和经过平衡位置的速度变化时,单摆的周期和频率都不改变；振幅反映单摆运动过程中的能量大小,由Ek＝mv2可知,摆球经过平衡位置时的动能不变,则摆球在偏离平衡位置最大位移处的重力势能不变,因其质量改变,故振幅发生改变,故B正确。

3.（教科教材原题）一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的,在地球上走时正确的摆钟（设摆钟的周期与单摆简谐运动的周期相同）搬到此行星上,此钟分针走一整圈所经历的时间实际上是（　　）

A.hB.h

C.2hD.4h

解析:

选C　行星表面重力加速度为g,根据T＝2π,摆钟搬到此行星上,周期变为原来的2倍,则分针走一圈经历的时间实际上是2h,故C正确。

4.（多选）某实验小组在研究单摆时改进了实验方案,将一力传感器连接到计算机上。

图甲中O点为单摆的固定悬点,现将摆球（可视为质点）拉至A点,此时细线处于张紧状态。

由静止释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,其中B点为最低位置,∠AOB＝∠COB＝α,α小于5°且大小未知,同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,如图乙所示（图中所标字母均为已知量）,且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。

已知摆长为l,重力加速度为g。

根据题中（包括图中）所给的信息,下列说法正确的是（　　）

A.该单摆的周期为t2

B.可求出摆球的质量

C.不能求出摆球在最低点B时的速度大小

D.若在地球的两极做该实验,则测得单摆的周期最大

E.若增加摆球的质量,单摆的周期不变

解析:

选ABE　由题图乙可知单摆的周期T＝t2,故A正确；在B点拉力F有最大值,根据牛顿第二定律Fmax－mg＝m,在A、C两点拉力F有最小值,Fmin＝mgcosα,由A点到B点根据机械能守恒定律有mgl（1－cosα）＝mv2,由此可求得摆球的质量m＝,在B点时的速度v＝,故B正确,C错误；地球的两极重力加速度最大,若在地球的两极做该实验,单摆周期为T＝2π,所以测得单摆的周期最小,故D错误；根据单摆周期公式可知,单摆的周期与摆球质量无关,故E正确。

[融会贯通]

（1）单摆在平衡位置时,回复力为零,但合外力不为零。

（2）单摆的周期和频率只由摆长和重力加速度决定,与摆球的质量、振动的能量大小无关。

点点通（四）　受迫振动和共振

1.受迫振动

系统在驱动力作用下的振动。

做受迫振动的物体,它做受迫振动的周期（或频率）等于驱动力的周期（或频率）,而与物体的固有周期（或频率）无关。

2.共振

做受迫振动的物体,它的驱动力的频率与固有频率越接近,其振幅就越大,当二者相等时,振幅达到最大,这就是共振现象。

共振曲线如图所示。

[小题练通]

1.（鲁科教材原题）关于固有频率,以下说法正确的是（　　）

A.固有频率是由物体本身决定的

B.物体不振动时固有频率为零

C.振幅越大,固有频率越小

D.所有物体固有频率都相同

解析:

选A　固有频率是由物体本身决定的,与是否振动、振幅大小无关,不同物体固有频率不同,故A正确。

2.（多选）（沪科教材原题）有一个振动系统,它做自由振动时的频率为4f,现在用频率分别为f、2f、4f、5f的驱动力依次对它施加作用,比较每次振动稳定后的情况,下列判断中正确的是（　　）

A.振动的振幅越来越大

B.振动的频率越来越大

C.振动的振幅先变大再变小

D.振动的频率保持不变

解析:

选BC　振动系统振动的频率和驱动力频率相同,因此频率越来越大,而只有驱动力频率与固有频率（自由振动时的频率）相等时,振幅最大,即振幅先变大再变小,故B、C正确。

3.如图所示,两个弹簧振子悬挂在同一支架上,已知甲弹簧振子的固有频率为8Hz,乙弹簧振子的固有频率为72Hz。

当支架受到竖直方向且频率为9Hz的驱动力作用做受迫振动时,两个弹簧振子的振动情况是（　　）

A.甲的振幅较大,且振动频率为8Hz

B.甲的振幅较大,且振动频率为9Hz

C.乙的振幅较大,且振动频率为9Hz

D.乙的振幅较大,且振动频率为72Hz

解析:

选B　弹簧振子做受迫振动时,振动频率一定等于驱动力的频率,故甲和乙的振动频率都是9Hz；甲弹簧振子的固有频率更接近驱动力的频率,根据受迫振动的“振幅特征”可知,甲的振幅较大,B正确。

[融会贯通]

对共振的理解

（1）

共振曲线:

如图所示,横坐标为驱动力频率f,纵坐标为振幅A。

它直观地反映了驱动力频率对某固有频率为f0的振动系统受迫振动振幅的影响,由图可知,f与f0越接近,振幅A越大；当f＝f0时,振幅A最大。

（2）受迫振动中系统能量的转化:

做受迫振动的系统的机械能不守恒,系统与外界时刻进行能量交换。

1.（多选）（2018·天津高考）一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点。

t＝0时振子的位移为－0.1m,t＝1s时位移为0.1m,则（　　）

A.若振幅为0.1m,振子的周期可能为s

B.若振幅为0.1m,振子的周期可能为s

C.若振幅为0.2m,振子的周期可能为4s

D.若振幅为0.2m,振子的周期可能为6s

解析:

选AD　若振幅为0.1m,则T＝1s,其中n＝0、1、2、…,当n＝0时,T＝2s,n＝1时,T＝s,n＝2时,T＝s,故A正确,B错误；若振幅为0.2m,振动分4种情况讨论:

第①种情况,设振动方程为x＝Asin（ωt＋φ）,t＝0时,－＝Asinφ,解得φ＝－,所以由P点到O点用时至少为,由简谐运动的对称性可知,由P点到Q点用时至少为,即T＝1s,其中n＝0、1、2、…,当n＝0时,T＝6s,n＝1时,T＝s；第②③种情况,由P点到Q点用时至少为,周期最大为2s；第④种情况,周期一定小于2s,故C错误,D正确。

2.（多选）（2016·海南高考）下列说法正确的是（　　）

A.在同一地点,单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比

B.弹簧振子做简谐振动时,振动系统的势能与动能之和保持不变

C.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越小

D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率

E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意时刻运动速度的方向

解析:

选ABD　在同一地点,重力加速度g为定值,根据单摆周期公式T＝2π可知,周期的平方与摆长成正比,故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时,只有动能和势能参与转化,根据机械能守恒条件可知,振动系统的势能与动能之和保持不变,故选项B正确；根据单摆周期公式T＝2π可知,单摆的周期与摆球质量无关,故选项C错误；当系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,故选项D正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置,知道周期后,可以确定任意时刻运动速度的方向,若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置,则无法确定任意时刻运动速度的方向,故选项E错误。

3.（多选）（2019·大连模拟）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。

下列说法正确的是（　　）

A.当f

B.当f>f0时,该振动系统的振幅随f减小而增大

C.该振动系统振动稳定后,振动的频率等于f0

D.该振动系统振动稳定后,振动的频率等于f

E.当f＝f0时,该振动系统一定发生共振

解析:

选BDE　受迫振动的振幅A随驱动力的频率变化规律如图所示,故A错误,B正确；振动稳定后系统振动的频率等于驱动力的频率,故C错误,D正确；根据共振产生的条件可知,当f＝f0时,该振动系统一定发生共振,故E正确。

4.（多选）一个质点以O为平衡位置,在A、B间做简谐运动,如图（a）所示,它的振动图像如图（b）所示。

设向右为正方向,下列说法正确的是（　　）

A.OB＝5cm

B.第0.2s末质点的速度方向是A→O

C.第0.4s末质点的加速度方向是A→O

D.第0.7s末质点位于O点与A点之间

E.质点在4s内完成5次全振动

解析:

选ACE　由题图（b）可知振幅为5cm,则OB＝OA＝5cm,A项正确；0～0.2s内质点从B点向O点运动,第0.2s末质点的速度方向是B→O,B项错误；第0.4s末质点运动到A点处,则此时质点的加速度方向是A→O,C项正确；第0.7s末质点位于O点与B点之间,D项错误；简谐运动周期T＝0.8s,则质点在4s内完成全振动的次数为＝5,E项正确。

5.（多选）一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示,a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,下列说法正确的是（　　）

A.质点通过位置c时速度最大,加速度为零

B.质点通过位置b时,相对平衡位置的位移为

C.质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等

D.质点从位置a到b和从位置b到c的平均速度相等

E.质点在b、d两位置速度相同

解析:

选ACE　由题图知,位置c为质点运动中的平衡位置,由简谐运动的特点可知,选项A正确；简谐运动的振动图像是一条正弦曲线,故质点通过位置b时,相对平衡位置的位移为Asinπ＝A,选项B错误；质点从位置a到c和从位置b到d所用时间都等于2s,选项C正确；质点从位置a到b和从位置b到c所用时间相等,位移不相等,所以平均速度不相等,选项D错误；由质点运动的对称性知,选项E正确。

6.（多选）一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示,则下列说法正确的是（　　）

A.此单摆的固有周期为2s

B.此单摆的摆长约为1m

C.若摆长增大,单摆的固有频率增大

D.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动

E.此单摆的振幅是8cm

解析:

选ABD　由题图所示共振曲线知此单摆的固有频率为0.5Hz,则固有周期为2s；由T＝2π,可得此单摆的摆长约为1m；若摆长增大,则单摆的固有周期增大,固有频率减小,共振曲线的峰将向左移动,A、B、D正确,C错误；此单摆做受迫振动,只有发生共振时,振幅最大为8cm,E错误。

7.（多选）如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像,下列说法中正确的是（　　）

A.两单摆的摆长相等

B.甲摆的振幅比乙摆大

C.甲摆的机械能比乙摆大

D.在t＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆

E.由图像可以求出当地的重力加速度

解析:

选ABD　由题图看出,两单摆的周期相同,同一地点g相同,由单摆的周期公式T＝2π得知,两单摆的摆长相等,故A正确；甲摆的振幅为10cm,乙摆的振幅为7cm,则甲摆的振幅比乙摆大,故B正确；尽管甲摆的振幅比乙摆大,两单摆的摆长也相等,但由于两单摆的质量未知,无法比较机械能的大小,故C错误；在t＝0.5s时,甲摆的位移为零,振动的加速度为零,而乙摆的位移为负向最大,则乙摆具有正向最大加速度,故D正确；由单摆的周期公式T＝2π得g＝,由于单摆的摆长未知,所以由题图不能求得当地的重力加速度,故E错误。

8.（多选）装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,如图甲所示。

把玻璃管向下缓慢按压4cm后放手,忽略运动阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运

动,测得振动周期为0.5s。

以竖直向上为正方向,某时刻开始计时,其振动图像如图乙所示,其中A为振幅。

对于玻璃管（包括管内液体）,下列说法正确的是（　　）

A.回复力等于重力和浮力的合力

B.振动过程中动能和重力势能相互转化