高三物理简谐振动

高三物理简谐振动第一页，共二十七页，2022年，8月28日1.简谐振动的特点：简谐振动过程中，回复力的大小跟位移成正比，方向相反。F=-kx2.单摆振动的回复力是重力沿切线方向的分力.3.简谐振动的周期单摆的周期4.物体做受迫振动时的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。5.简谐运动中机械能守恒，在平衡位置动能最大，势能最小。1/2mv2+1/2kx2=1/2KA26.共振——驱动力的频率等于做受迫振动物体的固有频率时，做受迫振动物体的振幅最大。声音的共振叫共鸣。

第二页，共二十七页，2022年，8月28日一个质点在平衡位置附近做简谐振动,在图的4个函数图像中,正确表达加速度a与对平衡位置的位移x的关系应是().D第三页，共二十七页，2022年，8月28日一个质点做简谐振动，其位移与时间的关系如图所示，由图可知（）

(A)t=2s时，速度和加速度方向相同(B)t=3s时，速度为正向最大，所受回复力为零(C)t=5s时，速度为正向最大，所受回复力为零(D)t=4s时，速度为零，加速度为正向最大

CD第四页，共二十七页，2022年，8月28日一个质点做简谐振动,其位移y与时间t的关系曲线如图所示.由图可知,在t=4s时,质点的().(A)速度为正的最值,加速度为零(B)

速度为负的最值,加速度为零(C)速度为零,加速度为正的最大值(D)

速度为零,加速度为负的最大值D第五页，共二十七页，2022年，8月28日如图(1)所示,一弹簧振子沿x轴在POQ之间做简谐振动,确定向右为正方向.若以某时刻作为计时零点(t=0),经过1/4周期,振子具有正方向的最大速度,那么能够正确反映振子振动情况的振动图像应是图(2)中的().D第六页，共二十七页，2022年，8月28日如下图所示为一振动在光滑斜面上的弹簧振子，斜面倾角为θ，轻质弹簧的劲度系数为k，振子质量为m，振子的平衡位置在O点，在振子沿斜面倾斜方向振动过程中，则当振子对平衡位置的位移为x时，它受到的回复力F=__________。这一弹簧振子振动的周期为

。θ-kx第七页，共二十七页，2022年，8月28日一弹簧振子作简谐振动,周期为T,下列说法正确的是()A.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则△t一定等于T的整数倍;B.若t时刻和(t+△t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则△t一定等于T/2的整数倍;C.若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等；

D.若△t=T/2,则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧的长度一定相等；解：画出振动图象如图示：txt10t2t3t4T

C第八页，共二十七页，2022年，8月28日一弹簧振子沿轴x振动，振幅为4cm，振子的平衡位置位于x轴上的0点，图1中的为四个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图2给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象。（）A．若规定状态a时t=0，则图象为① B．若规定状态b时t=0，则图象为② C．若规定状态c时t=0，则图象为③ D．若规定状态d时t=0，则图象为④

t/sx/cm④③40-5-4-3-2-1012345x/cmdabcADt/sx/cm①40②第九页，共二十七页，2022年，8月28日图中两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触．现将摆球A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A、B的质量，则[]A．如果mA＞mB，下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B．如果mA＜mB，下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C．无论两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D．无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧CDAB第十页，共二十七页，2022年，8月28日已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m.则两单摆摆长la与lb分别为(）（A）la=2.5m，lb=0.9m（B）la=0.9m，lb=2.5m（C）la=2.4m，lb=4.0m（D）la=4.0m，lb=2.4mB两颗行星的质量之比为m1：m2=2：1，半径之比为R1：R2=2：3，两只单摆的摆长之比l1：l2=1：2。若将l1摆置于行星m1上，将l2摆置于行星m2上，则两单摆的周期之比为T1：T2=________。1：3第十一页，共二十七页，2022年，8月28日·A细长轻绳下端拴一小球组成单摆，在悬挂点正下方1∕2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A,如图示，现将单摆向左方拉开一个小角度,然后无初速地释放,对于以后的运动，下列说法正确的是（）A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在左右两侧上升的高度一样C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍AB第十二页，共二十七页，2022年，8月28日一端固定于水平面上的竖直弹簧连着一块质量为M的薄板，板上放一质量为m的小木块(如图).现使整个装置在竖直方向作简谐振动，振幅为A.若要求整个运动过程中小木块都不脱离薄板，问应选择倔强系数κ值为多大的弹簧?解：在最高点，m要不脱离木板，对m，mg-N=maN≥0a≤g对整体(M+m)a=kAk=(M+m)a/A≤(M+m)g/A第十三页，共二十七页，2022年，8月28日图(1)是演示简谐振动图像的装置.当盛砂漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时,摆动着的漏斗中漏出的砂在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系,板上的直线OO1代表时间轴.

图(2)是两个摆中的砂在各自木板上形成的曲线,若板N1和板N2拉动的速度v1和v2的关系为v2=2v1,则板N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为().(A)T2=T1

(B)

T2=2T1(C)

T2=4T1

(D)

T2=T1D

N2N1第十四页，共二十七页，2022年，8月28日下图是将演示简谐振动图像的装置作变更，当盛砂漏斗下面的薄木板被匀加速地拉出时,摆动着的漏斗中漏出的砂在木板上形成的曲线如图示，A、B、C、D、E均为OO′轴上的点，AB=S1,BC=S2,摆长为L（可视作不变）摆角小于5°，则木板的加速度约为多少？ABCDEO′第十五页，共二十七页，2022年，8月28日如下图所示，为了测量一个凹透镜一侧镜面的半径R，让一个半径为r的钢球在凹面内做振幅很小的往复振动，要求振动总在同一个竖直面中进行，若测出它完成n次全振动的时间为t，则此凹透镜的这一镜面原半径值R＝_______．一学生用单摆测当地的重力加速度时，在挂好单摆后，在摆角小于5°的条件下，测得单摆的振动周期为T1；再使摆长增加l，仍在摆角小于5°的条件下，测得单摆的振动周期为T2，由此，可计算出当地的重力加速度值g=

。第十六页，共二十七页，2022年，8月28日如图示，一个光滑的圆弧形槽半径为R，圆弧所对的圆心角小于50

，AD长为s，今有一沿AD方向以初速度v从A点开始运动，要使小球m1可以与固定在D点的小球m2相碰撞，那么小球m1的速度应满足什么条件？Dm2m1sA解:小球m1的运动由两个运动合成：沿AD方向的匀速运动和沿圆弧形槽的振动。匀速运动的时间t1=s/v沿圆弧形槽振动的时间相碰撞的条件为

t1=t2(n=1、2、3……)第十七页，共二十七页，2022年，8月28日在水平方向做简谐振动的弹簧振子,当振子正经过平衡位置O时,恰好有一块橡皮泥从其上方落下,粘在振子上随其一起振动,见图.那么,前后比较,振子的().(A)周期变大,振幅不变

(B)周期变大,振幅变小

(C)周期变小,振幅变小

(D)周期不变,振幅不变O

B如图所示，木块的质量为M，小车的质量为m，它们之间的最大静摩擦力为f，在倔强系数为k的轻质弹簧作用下，沿水平地面做简谐振动.为了使木块与小车在振动中不发生相对滑动，则它们的振幅不应大于多少?Mmk答：第十八页，共二十七页，2022年，8月28日一立方体木块浮于静止的水中，浸入水中部分的高度为L，今用手力将其稍稍压下，然后放手让它运动，求其振动的振幅和周期?解：平衡时受力如图F1=ρgLS=mgmgmgLF1设从此位置下压xx+L=c受力如图F2=ρgcSmgcF2

F回=mg–F2=ρgLS-ρgcS=ρg(L-c)S=-ρgSx=-kx第十九页，共二十七页，2022年，8月28日如图所示,一单摆摆长为l,在其悬挂点O的正下方3l∕4处的P点有一个钉子,摆线在钉的右侧.现将摆球向其平衡位置左侧移到摆线与竖直方向成5°角处后,无初速释放,则它摆动的周期为().(A)(B)(C)T=3π(D)T=3π/2OP5°D第二十页，共二十七页，2022年，8月28日下图所示为一双线摆，它是在一水平天花板上用两根等长细绳悬挂一小球而构成的，绳的质量可以忽略，设图中的l和α为已知量，当小球垂直于纸面做简谐振动时，周期为_____________。lα将摆长为l、摆球质量为m的单摆放置在倾角为α的光滑斜面上，如图所示.求该单摆的周期.α答：第二十一页，共二十七页，2022年，8月28日液体密度计（如下图所示）质量为m，上部有刻度部分为圆柱形，其直径为d；将它放在密度为ρ的液体中后，可静止在竖直方向上，有刻度部分能露出液面一些，处于漂浮状态，如果将它按下少许，释放后，密度计会在竖直方向上下振动，若不考虑液体的介质阻力，它将做简谐振动，那么，它振动的周期T＝_________。第二十二页，共二十七页，2022年，8月28日将摆球质量一定、摆长为l的单摆竖直悬挂中升降机内,在升降机以恒定的加速度a(a<g)竖直加速下降的过程中,单摆在竖直平面内做小摆角振动的周期应等于()(A)2π(B)2π(C)2π(D)2π

D第二十三页，共二十七页，2022年，8月28日如图所示，将两根轻质弹簧连接起来系在一质量为m的物体上组成弹簧振子，已知两弹簧的倔强系数分别为k1和k2，不计一切阻力，则这一弹簧振子振动的周期为_____

.mk2k1第二十四页，共二十七页，2022年，8月28日把一个筛子用四根弹簧