2019-2020年高考物理 专题5 选择 机械振动分类复习.doc

2019-2020年高考物理 专题5 选择 机械振动分类复习机械振动1（单选）如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为()A1 Hz B1.25 Hz C2 Hz D2.5 Hz答案：B2（单选）悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期为2 s，从最低点的位置向上运动时开始计时，它的振动图象如图1所示，由图可知()At1.25 s时振子的加速度为正，速度为正Bt1.7 s时振子的加速度为负，速度为负Ct1.0 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值Dt1.5 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值答案：C3（多选）一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是()A00.3 sB0.3 s0.6 sC0.6 s0.9 sD0.9 s1.2 s答案：BD4（多选）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答案：AD5.（多选）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_(填入选项前的字母)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f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f 答案：BD6（多选）如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，最终到达稳定状态。则下列说法正确的是()A只有A、C摆振动周期相等BA摆的振幅比B摆小CC摆的振幅比B摆大DA、B、C三摆的振动周期相等答案：ACD什么叫机械振动？1.机械振动：物体（或物体的某一部分）在某一个中心位置两侧所做的往复运动。如：水平弹簧振子、单摆。什么叫简谐运动？2. 简谐运动：（1）位移x与时间t的关系：遵循的规律；（2）x-t图象：正弦或余弦曲线；（3）回复力与位移x的关系：遵循的规律。（通常作为判定简谐运动的条件）描述简谐运动的物理量有哪些？3. 简谐运动的物理量：（1） 平衡位置（O点）：振动围绕的中心位置（不振动时，振子能够保持静止的位置）（2） 位移（x）：由平衡位置指向振子所在位置的有向线段（矢量；由振子的位置决定）振动中哪个位置x最大？哪个位置x最小？四个过程中，x如何变化？如果某个过程中，x是增加的，那么振子的运动有什么特点？x是减小的，那么振子的运动有什么特点？（3） 速度（v）：振子的速度（矢量）振动中哪个位置v最大？哪个位置v最小？四个过程中，v如何变化？如果某个过程中，v是增加的，那么振子的运动有什么特点？v是减小的，那么振子的运动有什么特点？（4） 回复力（）：振子受到的总是指向平衡位置的力（矢量）水平弹簧振子的回复力是？单摆的回复力是？来源：某一个力、某一个力的分力或某几个力的合力回复力与位移有关系吗？简谐运动的动力学方程：，即回复力大小与位移的大小成正比，方向与位移的方向相反振动中哪个位置最大？哪个位置最小？四个过程中，如何变化？（5） 振幅（A）：振子偏离平衡位置的最大距离（在数值上等于位移的最大值）（6） 周期（T）：完成一次周期性运动所需要的时间。（由振动系统本身决定：，与振幅无关）频率（f）:1s内完成全振动的次数。简谐运动有哪些规律？4. 简谐运动的规律：（1）受力特征：回复力满足Fkx，即回复力大小与位移的大小成正比，方向与位移的方向相反（2）运动特征：简谐运动是变速运动，位移x、速度v、加速度a都随时间按正弦规律周期性变化当振子靠近平衡位置时，x、F、a都减小，而v增大；当振子远离平衡位置时，x、F、a都增大，而v减小（3）能量特征：振幅越大，能量越大在运动过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒（4）对称性特征：*振子经过关于平衡位置O对称(OPOP)的两点P、P时，各物理量的大小都相等*从任意位置开始，经过一个T（或n个T），振子回到原来的位置。从任意位置开始，经过一个T/2（或奇数个T/2），振子到达关于O点对称的位置。*振子由P到O所用时间等于由O到P所用时间，即tPOtOP.振子往复运动过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等即tOPtPO.5.简谐运动的图象*图象意义:某质点位移随时间变化的规律*分析图象可知：（1） t=0时，振子的振动情况（2） 振动的振幅、振动的周期（3）振子在任一时刻的位移的大小和方向（由可知回复力的大小和方向，由可知加速度的大小和方向）（4）由斜率可知任一时刻振子速度的大小和方向（进而可分析动能，由能量守恒定律可分析势能） *图象变化：随时间推移图象延续，但原有图象形状不变6. 单摆及周期公式（1）单摆振动的周期公式T2，该公式提供了一种测定重力加速度g的方法l为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离，要区分摆长和摆线长，悬点实质为摆球摆动所在圆弧的圆心g为当地重力加速度（2）T2只与l及g有关，而与振子的质量及振幅无关7. 受迫振动和共振（1）做受迫振动的物体，它的周期或频率等于驱动力的周期或频率，与物体的固有周期或固有频率无关（2）共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，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（3）共振曲线如图所示，以驱动力频率为横坐标，以受迫振动的振幅为纵坐标它直观地反映了驱动力频率对受迫振动振幅的影响，由图可知，f驱与f固越接近，振幅A越大；当f驱f固时，振幅A最大