1、机械振动第2讲一、 高考夺分要点：1. 简谐运动的能量：物体在振动中经过某一位置时所具有的势能和动能之和.2. 简谐运动的能量说明：简谐运动物体的能量变化规律：只有动能和势能相互转化，对弹簧振子，机械能守恒.简谐运动的能量跟振幅有关，振幅越大，振动能量越大.在振动的一个周期内，动能和势能完成两次周期性变化，经过平衡位置时动能最大，势能最小，经过最大位移处，势能最大，动能最小.3.简谐运动中位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化规律：4.单摆周期公式： （惠更斯)为摆长，为当地的重力加速度.二、考点精讲：1.（2014宣城模拟）如图所示，是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象，根据图象以下
2、说法正确的是（）A0至t1时间内，质点向着远离平衡位置方向运动，速率越来越大Bt1至t2时间内，质点的加速度方向与运动方向相反Ct2至t3时间内，质点向着靠近平衡位置方向运动，速率越来越小Dt3至t4时间内，质点的加速度方向与运动方向相同2.如图为一弹簧振子的振动图象，由此可知（）A在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大B在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C在t3时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小D在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大3.（2014张掖模拟）如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是 （）A甲、乙两单摆的摆长相等B甲摆的振幅比乙摆
3、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由图象可以求出当地的重力加速度三、随堂练习：1.（2014虹口区二模）一质点作简谐运动的振动图象如图所示，则该质点（）A.在0至0.01s内，速度与加速度反方向B.在0.01s至0.02s内，速度与回复力同方向C.在0.04s时刻，速度最大，回复力为零D.在0.025s时刻，速度与加速度均沿x轴正方向2.光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图所示，现将A沿斜面拉到B点无初速释放，物体在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是（）A OB越长，振动能量越大B在振动过程中，物体A机械能守恒CA在C点时，物体与弹簧
4、构成的系统势能最大，在O点时系统势能最小DB点时物体A的机械能最小3.（2014海淀区二模）一个单摆做简谐运动的位移-时间图象如图所示关于此单摆的振动，下列说法中正确的是（）A0.25s和1.25s摆球的重力势能相同B0.25s和1.25s摆线拉力的大小不相等C在1.0s1.5s时间内，摆球的重力势能向动能转化D在1.0s2.0s时间内，摆球重力做功为零课后练习：1.（2015成都模拟）做简谐运动的弹簧振子，每次通过平衡位置与最大位移处之间的某点时，下列哪组物理量完全相同（）A 回复力、加速度、速度 B回复力、加速度、动能 C回复力、速度、弹性势能 D加速度、速度、机械能2.（2012奉贤区二
5、模）一弹簧振子振幅为A，从最大位移处经过时间t0第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过时的加速度大小和动能分别为a1和E1，而振子位移为时加速度大小和动能分别为a2和E2，则a1、a2和E1、E2的大小关系为（）A.a1a2，E1E2 Ba1a2，E1E2C.a1a2，E1E2 Da1a2，E1E23.（2013日照一模）如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（）A甲、乙两摆的振幅之比为2：1Bt=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C甲、乙两摆的摆长之比为4：1D甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等4.（2014金山区一模）如图，房顶上固定一根长2
6、.5m的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点）打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10m/s2，则小球从最左端运动到最右端的最短时间为（）A0.2s B0.4sC0.6s D0.8s机械振动第2讲参考答案一、考点精讲：1. D A、简谐运动运动回复力F=-kx，0至t1时间内，回复力逐渐增加，故位移不断增加，物体远离平衡位置，速度不断减小，故A错误；B、t1至t2时间内，回复力减小，故位移减小，物体向平衡位置做加速运动，加速度方向与运动方向相同，故B错误；C、t2至t3时间内，回复力逐渐增加（负号表示方向），故
7、位移不断增加，物体远离平衡位置，速度不断减小，故C错误；D、t3至t4时间内，回复力减小（负号表示方向），故位移减小，物体向平衡位置做加速运动，加速度方向与运动方向相同，故D正确2.B A、在t1时刻，振子的位移最大，振子处于最大位移处，动能最小，所受的弹性力最大故A错误B、在t2时刻，振子的位移为零，动能最大，所受的弹性力最小故B正确C、在t3时刻，振子的位移最大，振子处于最大位移处，动能最小，所受的弹性力最大故C错误D、在t4时刻，振子的位移为零，动能最大，所受的弹性力最小故D错误3.ABD A、由图看出，两单摆的周期相同，同一地点g相同，由单摆的周期公式得知，甲、乙两单摆的摆长L相等故A
8、正确B、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C、尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小故C错误D、在t=0.5s时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度故D正确E、由单摆的周期公式得得，由于单摆的摆长不知道，所以不能求得重力加速度故E错误 二、随堂练习：1. D A、在0至0.01s内，图象切线的斜率为负值，速度沿负向，位移为正，由加速度，可知，加速度沿负向，速度与加速度同向，故A错误B、在0.01s至0.02s内，图象切线的斜率为负值，速度沿负向，位移为负，由F=-
9、kx，可知，回复力沿正向，速度与回复力反方向，故B错误C、在0.04s时刻，质点到达最大位移处，速度为零，回复力最大，故C错误D、在0.025s时刻，图象切线的斜率为正值，速度沿x轴正方向，位移为负，由加速度，可知，加速度沿x轴正方向，故D正确2. ACD A、OB越长，振动的幅度越大，故振动的能量越大，故A正确；B、在振动过程中，物体A和弹簧系统机械能守恒，由于弹性势能是变化的，故物体A的机械能不守恒，故B错误；C、物体A和弹簧系统机械能守恒；物体在C点时，动能为零，最小，故物体与弹簧构成的系统势能（重力势能和弹性势能之和）最大；在O点时，动能最大，故势能最小；故C正确；D、物体A和弹簧系统
10、机械能守恒；B点时弹簧的弹性势能最大，故物体A的机械能最小；故D正确；3. A、由图知，0.25s和1.25s摆球的位移大小相等，方向相反，说明在这两个时刻摆球的位置关于竖直方向对称，则摆球的重力势能相同，故A正确；B、由上由对称性可知摆线拉力的大小相等，故B错误；C、在1.0s1.5s时间内，位移不断增大，摆球远离平衡位置，速度减小，动能减小，重力势能增加，则摆球的动能向重力势能转化故C错误；D、由于重力做功之于高度差有关，故D正确三、课后练习：1.B 速度是矢量，有方向.2.A 从平衡位置到最大位移处运动，速度减小，加速度增大，所以经过，通过的位移大于，所以a1a2，E1E2故A正确，B、C、D错误3.BCD 单摆做简谐振动，通过同一点，回复力相同，所以加速度相同，速度大小相等，动能相同高度一定相同，所以重力势能一定相同.5. AB A、由图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm，故选项A正确；B、t=2s时，甲摆在平衡位置处，乙摆在振动的最大位移处，故选项B正确；C、由单摆的周期公式，得到甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故选项C错误；D、因摆球摆动的最大偏角未知，故选项D错误；7.由单摆周期公式知，,摆球从左到右的时间为，所以选B
