XX届高考物理知识网络复习机械振动和机械波教案文档格式.docx

1、物体离开平衡位置的最大距离；周期T：物体完成一次全振动所需时间；频率f：振动物体在单位时间内完成的全振动的次数，f=1/T2对简谐运动的理解（1）回复力与位移成正比、且总指向平衡位置（即与物体离开平衡位置的位移反向）的振动，符合F回kx，其中k是常数,不一定弹簧的劲度系数。（2）简谐振动实例：弹簧振子的振动和单摆在摆角小于5˚时的运动。（3）F回是根据力的作用效果命名的，简谐运动物体的受到的合外力就是振动的回复力，是变加速运动。（4）简谐运动的图象是位移时间图象，即反映了做简谐运动的物体离开平衡位置的位移随时间变化的规律；从图象中可反映出简谐运动的振幅、周期、各时刻物体的位移、速度方

2、向和加速度方向。3对全振动的理解物体完成一个全振动的过程必须同时满足两个条件：即物体回到原位置和具有与开始时相同的速度（大小和方向）4难点释疑（1）只有简谐振动的图象才是正、余弦函数图象（2）振幅与位移的区别振幅是标量，没有负值；位移是矢量，正负表示方向在简谐振动中，振幅与位移的最大值相等，大小不变；而位移却随时间变化而变化【例题精析】例1如果下表中给出的是做简谐振动的物体的位移或速度与时刻的对应关系，是振动的周期，下列选项中正确的是若甲表示位移，则丙表示相应的速度若丁表示位移，则甲表示相应的速度若丙表示位移，则甲表示相应的速度若乙表示位移，则丙表示相应的速度0T/4T/23T/4T甲零正向最

3、大负向最大乙丙丁解析：正确答案：、如图91所示，是做简谐运动物体的平衡位置在物体由的过程中，物体的速度变化是由正向最大负向最大o正向最大所以选向正确采用同样的方法分析，选项也是正确思考与拓宽：此题可以通过位移和速度的关系做出判定，位移减小（或增加）时，速度必定增加（或减小）位移增大时，速度的方向跟位移方向相同；位移减小时，速度方向跟位移相反例一弹簧振子作简谐振动，周期为，则若时刻和（）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则一定等于的整数倍若时刻和（）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则一定等于T/2的整数倍若，则在时刻和（）时刻振子运动的加速度一定相等若T/2，则在时刻和（）时刻弹簧的长

4、度一定相等如图92是某一物体的振动图线，对选项图中的、两点振动位移的大小、方向相同，但不正确、两点速度大小相等，方向相反，T/2,所以不正确对选项，因为所以和（）时刻，则振子的位移速度、加速度等都重复变化，加速度相同，正确对于，T/2振子位移大小相同方向相反，弹簧的形变相同，但弹簧的长度不一定相同，不正确，故正确答案为做简谐振动物体的位移、速度、加速度、能量等都随时间做周期性变化，解答此类问题要善于利用图象【能力提升】I知识与技能关于简谐振动的位移，加速度和速度的关系，下列说法中正确的是A位移减小时，加速度减小，速度减小B位移方向总是跟加速度方向相反，跟速度方向相同物体的运动方向指向平衡位置时

5、，速度方向跟位移方向相反，背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同物体朝左运动，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动，加速度方向跟速度方向相反2关于简谐振动，下列说法正确的是回复力的方向总是指向平衡位置时，物体的振动一定是简谐振动加速度和速度的方向总跟位移的方向相反物体做简谐振动，速度的方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反物体做简谐振动，加速度最大时，速度也最大如图93所示，物体可视为质点，以为平衡位置，在、间做简谐振动，下列说法中正确的是物体在和处的加速度为零物体通过点时，加速度的方向发生变化回复力的方向总跟物体的速度方向相反物体离开平衡位置的运动是匀减速运动4弹簧振子在光滑水平面上做简谐

6、运动，在振子向平衡位置运动的过程中A振子所受回复力逐渐增大B振子的位移逐渐增大c振子的速度逐渐增大D振子的加速度逐渐增大如图94所示，在张紧的绳子上挂了、四个单摆，摆长关系为，让摆摆动起来（摆角不超过50），则下列说法正确的是b摆发生振动，其余摆均不动所有的摆均以相同频率振动所有的摆均以相同摆角振动以上说法均不正确如图95所示，为某物体作受迫振动的共振曲线，从图中可知该物体振动的固有频率是_z，在驱动力频率由150Hz增大到250Hz的过程中，物体振动的振幅变化情况是_.II能力与素质如图96所示，有一弹簧振子经过、两点时动量相同，从到经历0.2s，从再回到的最短时间为0.3s，则这个振子的周

7、期为1s0.8sc0.6sD0.4s如图97所示，质量为的物体放置在质量为的物体上，与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中、之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为，当物体离开平衡位置的位移为时，、间摩擦力的大小等于一个水平方向振动的弹簧振子以o为平衡位置在AB做简谐运动，从某时刻开始计时（t=0）,经过周期，振子具有正向最大的加速度，则图98中正确反映振子振动情况的是0一个弹簧竖直悬挂一个小球，当弹簧伸长使小球在位置o时处于平衡状态，如图99，现将小球向下拉一小段距离后释放，小球在竖直方向做简谐运动，则小球运动到位置o时，回复力为零当弹簧恢复到原长时，小球的速度最大c当小球运动到

8、最高点时，弹簧形变量最大D在运动的过程中，小球的最大加速度一定大于重力加速度1如图910所示，两个木块1、2质量分别为m、m，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，将木块压下一段距离后释放，它就上下做简谐运动，在运动过程中木块刚好始终不离开地面。则木块的最大加速度大小是_，木块对地面的最大压力大小是_.专题二单摆单摆在小振幅条件下所做简谐运动的规律在高考中属II类要求。要求理解其确切含义及与其它知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。在考试中主要是单摆周期公式、振动图象的应用。关于单摆的几个问题（1）单摆是一个理想物理模型，只有在摆角小于&

9、时的振动才可以视为简谐运动。（2）单摆的周期公式中的l为摆长，是悬点到摆球重心的距离，g是当地的重力加速度，单摆的周期与摆球质量无关，与摆动的振幅无关。（在一些习题中存在计算等效摆长和等效加速度的问题）（3）周期为秒的单摆叫秒摆，摆长约为米。例如图911两单摆摆长相等，平衡时两摆刚好接触现将摆球在两摆线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以mA、mB分别表示摆球、的质量，则如果mAmB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧如果mAmB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧无论摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧无论摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平

10、衡位置左侧碰撞后两球各自做简谐运动，两摆的摆长相等，周期的大小与振幅、质量无关，两摆的周期相等摆碰后一定向右摆，而摆碰后可能向右，也可能向左摆动，但两球将同时到达平衡位置，所以正确答案应该是、两球的碰撞不一定是弹性碰撞，它们回到平衡位置的时间，与碰后两球的速度大小无关，碰后经过T/2，两球都回到平衡位置例一单摆在海平面处做简谐振动的周期为，当将它移到高为的山顶上做简谐振动（已知地球半径为）时，其振动周期变为多少？设摆球的质量为，地球的质量为，根据摆球的重力近似等于地球的万有引力可知：在海平面时有在山顶时有根据单摆周期公式由两式得由式得理解单摆周期公式，即位置变化、摆长变化对周期的影响，周期变化

11、与时钟快慢的关系在一个单摆装置中，摆动物体是个装满水的空心小球，球的正下方有一小孔，当摆开始以小角度摆动时，让水从球中连续流出，直到完全流出为止，则摆球的摆动周期将逐渐增长逐渐减小先增大后减小先减小后增大已知在单摆完成10次全振动的时间内，单摆完成次全振动，两摆长之差为1.6m则两摆长a与lb分别为a2.5m，lb0.9a0.9，lb2.5a2.4，lb4.0a4.0，lb2.43如图912所示，用两条长度都是的细线悬挂一个小球，两条细线的固定点、在同一水平线上，两线间夹角为120，求小球发生微小振动时的周期4同一地点的甲、乙两摆的振动图象如图913所示，则下列说法中正确的是甲、乙两个单摆的摆长相等甲、乙两个单摆所具有的机械能相等甲、乙两个单摆的质量相等甲、乙