第十二章 机械振动 机械波-【创新方案】2024版高考物理一轮复习（江苏专版）

第十二章机械振动 机械波 第一讲 机械振动 纲举目张·精要回预 [微点判断] 表达式 下动力学：F=-x →运动学：x (1)简谐运动是匀变速运动。 简谐 广方向：总是指向 (2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢 运动 回复力 一来源：沿 方向的合力 程度的物理量。 () 图像 质点偏离 的位移与时问的 (3)振幅等于振子运动轨迹的长度。() 机 关系是一条正弦（余弦）曲线 (4)简谐运动的回复力可以是恒力。 () 械 (5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为 条件 最大摆角小十等于5 零，动能最大 () 振 单摆 周期公式T一 (6)单摆在任何情况下的运动都是简谐 动 运动。 () 受迫 受迫 受迫振动的频率等于驱动力的频率，与系统 ：(?)物体做受迫振动时，其振动频率与固有 振动 振动 的 无关 频率无关。 与共 广条件：驱动力的频率等于系统 (8)简谐运动的图像描述的是振动质点的 振 共振 ,特征：振幅达到最大值 轨迹。 ( 关健知能·|升维学习 逐点清（一） 简谐运动的规律及应用（重难点疏通） (一)简谐运动的规律 : A.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方 受力 回复力F=一k.x,F(或a)的大小与x的大小 向相同 特征 成正比，方向相反 B.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的 过程为一次全振动 运动 靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大：远离 特征 平衡位置时，a、F,x都增大，v减小 C,速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和 方向所经历的过程为一次全振动 能量 振幅越大，能量越大。在运动过程中，系统的 D.物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位 特征 动能和势能相互转化，机械能守恒 移的方向相同：背离平衡位置时，速度方向与位 质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做 移方向相反 周期性 周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期 ●对简谐运动方程的理解 特征 T:动能和势能也随时间做周期性变化，其变 2.如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M,N间做简谐 化周期为号 运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程 对称性关于平衡位置O对称的两点，速度的大小、动 为x=5sim(10u+乏)m,下列说法正确的是() 特征 能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等 AAAAAAO- [针对训练] A.M,N间距离为5cm 。对简谐运动的理解 B.振子的运动周期是0.1s 1.关于简谐运动以及完成一次全振动的意义，以下说： C.1=0时，振子位于N点 法正确的是 ( ):D.t=0.05s时，振子具有最大加速度 245 创新方案高三总复习物理 (二)简谐运动的两种模型 从中点以初速度？向右运动，小球将做周期为T的 模型 弹簧振子（水平） 单摆 往复运动，则 示 m49 意 A,小球做简谐运动 图 A小球动能的变化周期为号 ①摆线为不可伸缩的轻 C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T 简谐①弹簧质量要忽略 运动②无摩擦力等阻力 细线 ②无空气阻力等阻力 D.小球的初速度为时，其运动周期为2T 条件③在弹簧弹性限度内 ③最大摆角小于等于5 4.[单摆模型]如图所示，两个摆长均为 0.19t 由摆球重力沿与摆线垂 L的单撰，摆球A、B质量分别为m1、 回复 力 由增簧的弹力提供 直方向（即切向）的分力 m2,悬点均为O。在O点正下方0.19L 提供 处固定一小钉。初始时刻B静止于最 平衡 低点，其摆线紧贴小钉右侧，A从图示A则 位置 弹簧处于原长处 最低点 位置由静止释放(0足够小)，在最低点与B发生弹 周期 与振幅无关 T=2xN8 性正碰。两摆在整个运动过程中均满足简谐运动条 件，悬线始终保持绷紧状态且长度不变，摆球可视为 能量弹性势能与动能的相 重力势能与动能的相互 转化互转化，机械能守恒 转化，机械能守恒 质点，不计碰撞时间及空气阻力，重力加速度为g。 下列选项正确的是 () [注意] 单摆周期公式T=2√ -的两点说明： A.若m1=m2,则A、B在摆动过程中最大振幅之比 (1)1为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离。 为9：10 (2)g为当地重力加诡度。 [针对训练] 区若m=m,则每经过1.9、店时间A回到最 3.[弹簧振子模型](2022·浙红6月选考)如图所示， 高点 根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同 C.若m1>m2,则A与B第二次碰撞不在最低点 的轻弹簧，两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球：D.若m<m:,则A与B第二次碰撞必在最低点 逐点清（二） 简谐运动图像的理解及应用（重难，点疏通） :2.由图像可获取的五个信息 知能融会通 坐通才能用函 (1)判定振动的振幅A和周期T。(如图所示) 1.对简谐运动图像的两点认识 (1)简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线，如图