高三物理复习能力提升 第7章 第1课时 机械振动VIP免费

考点内容要求考纲解读弹簧振子，简谐运动，简谐运动的振幅、周期和频率，简谐运动的位移－时间图象Ⅱ1.重点考查的内容有：简谐运动的规律和图象；波的形成过程、图象，波长、波速和频率的关系．对波的叠加、干涉和衍射、多普勒效应也有涉及．2．本章试题信息量较大，一道题中考查多个概念、规律，许多考题将振动与波综合起来考查，如考查振动图象与波动图象的联系和区别；同时也加强了对振动和波的联系实际问题的考查，如医用B型超声波图、心电图、地震波图线的分析等．3．注意两类重点问题：一是机械振动与其他力学知识的综合；二是波的多解性问题.单摆，在小振幅条件下单摆做简谐振动，单摆周期公式Ⅱ振动中的能量转化Ⅰ自由振动和受迫振动，受迫振动的振动频率，共振及其常见的应用Ⅰ振动在介质中的传播——波，横波和纵波，横波的图象，波长、频率和波速的关系Ⅱ波的叠加，波的干涉、衍射现象Ⅰ声波，超声波及其应用Ⅰ多普勒效应Ⅰ实验：用单摆测定重力加速度第1课时机械振动考纲解读1.知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象.2.知道什么是单摆，知道在摆角较小的情况下单摆的运动是简谐运动，熟记单摆的周期公式.3.理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件．1．[对简谐运动的理解]某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点()A．第1s末与第3s末的位移相同B．第1s末与第3s末的速度相同C．3s末至5s末的位移方向都相同D．3s末至5s末的速度方向都相同答案AD解析由表达式x＝Asint知，ω＝，简谐运动的周期T＝＝8s．表达式对应的振动图象如图所示．质点在1s末的位移x1＝Asin(×1)＝A质点在3s末的位移x3＝Asin(×3)＝A，故A正确．由前面计算可知t＝1s和t＝3s质点连续通过同一位置，故两时刻质点速度大小相等，但方向相反，B错误；由x－t图象可知，3s～4s内质点的位移为正值，4s～5s内质点的位移为负值，C错误；同样由x－t图象可知，在3s～5s内，质点一直向负方向运动，D正确．2．[对单摆特点的理解]做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的()A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变、振幅改变D．频率改变、振幅不变答案C解析由单摆周期公式T＝2π知周期只与l、g有关，与m和v无关，周期不变，其频率不变．又因为没改变质量前，设单摆最低点与最高点高度差为h，最低点速度为v，mgh＝mv2.质量改变后：4mgh′＝×4m·()2，可知h′≠h，振幅改变．3.[对受迫振动与共振的理解]如图1所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是()A．只有A、C振动周期相等B．C的振幅比B的振幅小C．C的振幅比B的振幅大图1D．A、B、C的振动周期相等答案CD解析A振动后，水平细绳上驱动力的周期TA＝2π，迫使B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于施加的驱动力的频率，所以TA＝TB＝TC，而TC固＝2π＝TA，TB固＝2π>TA，故C共振，B不共振，C的振幅比B的振幅大，所以C、D正确．考点梳理1．简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动．(2)简谐运动的特征①动力学特征：F＝－kx.②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v、a的变化趋势相反)．③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变．(3)描述简谐运动的物理量①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量．②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，它表示振动的强弱．③周期T和频率f：物体完成一次全振动所需的时间叫做周期，而频率则等于单位时间内完成全振动的次数．它们是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系：T＝.(4)简谐运动的表达式①动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反．②运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相．2．单摆(1)定义：如图2所示，在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸长和质量都不计，球的直径比摆线短得多，这样的装置叫做单摆．图2(2)视为简谐运动的条件：摆...