第二章 机械振动 考点默写卷 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

选必一第二章 机械振动 考点默写卷 一、知识点默写 (基础必背) 1. 简谐运动 定义：物体在跟位移大小成______，并且总是指向______的回复力作用下的振动。 动力学表达式： ______ (线性回复力)。 运动学特征： · 位移 ：从______指向物体所在位置的有向线段，矢量。 · 加速度 ：由牛顿第二定律得 ，方向与位移方向______，大小随位移增大而______。 描述物理量： · 位移：以______为参考点。 · 振幅 ( )：物体离开平衡位置的______距离，标量，决定振动的______。 · 周期 ( ) 和频率 ( )： ，由系统本身的性质决定，与振幅______ (填"有关"或"无关")，称为______周期/频率。 2. 简谐运动的两种核心模型 模型 弹簧振子 单摆 模型条件 ① 弹簧质量不计；② 摩擦阻力可忽略；③ 在______限度内运动 ① 摆线不可伸缩；② 摆球半径 ____摆线长 (填"远大于"或"远小于")；③ 摆角 ____ 平衡位置 弹簧______处 (填"原长"或"平衡") 重力与弹力______处 回复力来源 弹簧的______力 重力沿圆弧切线方向的______ 周期公式 ( 为悬点到______的距离) 3. 简谐运动的对称性与周期性 空间对称：关于平衡位置对称的两点，位移大小______、方向______；回复力、加速度大小______、方向______；速度大小______ (填"一定"或"不一定")相等。 时间对称： · 质点通过平衡位置两侧对称路径的时间______。 · 从某位置到平衡位置的时间 = 从平衡位置到该位置对称点的时间。 路程规律： · 内路程 = ______ ； · 内路程 = ______ ； · 内路程 = ______ (填"一定"或"不一定") (取决于起始位置)。 4. 受迫振动与共振 受迫振动：系统在______力作用下的振动。 · 振动频率：等于______力的频率，与系统的______频率无关。 共振： · 条件：驱动力频率 ______系统固有频率 (即 )。 · 特征：振幅达到______。 5. 实验：用单摆测量重力加速度 原理：由 得 ______。 摆长测量：摆长 ______ + 摆球半径。 周期测量：测量 次全振动的时间 ，则 ______。 数据处理：通常作 图像，图像斜率 ，则 ______。 二、易错点辨析（判断正误并改正） 1. 回复力就是物体受到的合外力，单摆的回复力就是重力与拉力的合力。 ( ) · 改正：________________________________________________ 2. 简谐运动的位移是指物体运动轨迹的长度，或者以初始位置为起点的矢量。 ( ) · 改正：________________________________________________ 3. 弹簧振子的周期 随振幅 的增大而增大；单摆的周期与摆球质量有关。 ( ) · 改正：________________________________________________ 4. 竖直弹簧振子在平衡位置时，弹簧处于原长状态；此时弹力为零。 ( ) · 改正：________________________________________________ 5. 单摆经过平衡位置（最低点）时，所受合外力为零，加速度为零。 ( ) · 改正：________________________________________________ 6. 简谐运动中， 内的路程一定等于一个振幅 。 ( ) · 改正：________________________________________________ 7. 受迫振动的频率与驱动力的频率无关，只由振动系统本身的固有频率决定。 ( ) · 改正：________________________________________________ 8. 在单摆实验中，摆长可以直接用绳长代替；计时起点可以在最大偏角处。 ( ) · 改正：________________________________________________ 9. 阻尼振动中，振幅减小，周期也随之减小；阻尼振动的机械能守恒。 ( ) · 改正：________________________________________________ 10. x-t 图像中，图线的斜率表示加速度；x-t 图像就是物体的运动轨迹。 ( ) · 改正：________________________________________________ 三、章节核心模型详解 (填空 + 深度分析) 模型 1：弹簧振子模型 适用条件：① 弹簧质量不计；② 摩擦阻力可忽略；③ 振子在弹簧______限度内运动。 平衡位置：合外力为零的位置。 · 水平放置：弹簧______处。 · 竖直放置： 处，即弹簧______量为 处。 能量转化：动能与______能相互转化，总机械能______。 易错点： · 误将"原长"当作"平衡位置"； · 忽略"竖直方向平衡位置"的受力分析，导致列式错误。 模型 2：单摆模型 回复力与向心力： · 回复力 ( )：由重力沿切线方向的分力提供， ，方向指向平衡位置。 · 向心力 ( )：由绳子拉力与重力径向分力的合力提供， ，方向指向悬点。 特殊位置受力分析： 位置 最大偏角处 (最高点) 平衡位置 (最低点) 速度 ______ 回复力 (______) 向心力 ______ (拉力与重力之差) 加速度 加速度沿______方向 加速度指向______ (竖直向上) 易错点： · 混淆"切向分力（回复力）"与"径向合力（向心力）"； · 认为最低点受力平衡（实为合外力提供向心力）。 模型 3：简谐运动图像 ( 图像) 模型 图像本质：反映质点______随______变化的规律，______ (填"是"或"不是")物体的运动轨迹。 物理量解读： · 振幅 ：图像的______值。 · 周期 ：相邻两个波峰（或波谷）的______间隔。 · 速度 ：图线斜率。斜率为正，速度为______；斜率为零（波峰/波谷），速度为______。 · 加速度 ：由 决定。位移最大时，加速度______；平衡位置时，加速度为______。 运动趋势判断： · 若质点向平衡位置运动：位移 减小，速度 增大，动能______，势能______。 · 若质点远离平衡位置：位移 增大，速度 减小，动能______，势能______。 模型 4：受迫振动与共振模型 受迫振动： · 条件：存在周期性______力。 · 频率： ______ (与固有频率无关)。 共振： · 条件： ______。 · 后果：振幅______。 应用与防止： · 应用：转速计、共振筛、______ (补充一个例子)。 · 防止：军队过桥便步走、火车过桥减速、______ (补充一个例子)。 答案 一、知识点默写答案 1. 简谐运动 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。 动力学表达式： -kx (线性回复力)。 运动学特征： · 位移 ：从平衡位置指向物体所在位置的有向线段，矢量。 · 加速度 ：由牛顿第二定律得 ，方向与位移方向相反，大小随位移增大而增大。 描述物理量： · 位移：以平衡位置为参考点。 · 振幅 ( )：物体离开平衡位置的最大距离，标量，决定振动的强弱。 · 周期 ( ) 和频率 ( )： ，由系统本身的性质决定，与振幅无关，称为固有周期/频率。 2. 简谐运动的两种核心模型 模型 弹簧振子 单摆 模型条件 ① 弹簧质量不计；② 摩擦阻力可忽略；③ 在弹性限度内运动 ① 摆线不可伸缩；② 摆球半径 远小于摆线长 ；③ 摆角 小于 平衡位置 弹簧平衡处 重力与弹力平衡处 回复力来源 弹簧的弹力 重力沿圆弧切线方向的分力 周期公式 ( 为悬点到摆球球心的距离) 3. 简谐运动的对称性与周期性 空间对称：关于平衡位置对称的两点，位移大小相等、方向相反；回复力、加速度大小相等、方向相反；速度大小不一定相等。 时间对称： · 质点通过平衡位置两侧对称路径的时间相等。 · 从某位置到平衡位置的时间 = 从平衡位置到该位置对称点的时间。 路程规律： · 内路程 = 4 ； · 内路程 = 2 ； · 内路程 = 不一定 。 4. 受迫振动与共振 受迫振动：系统在驱动力作用下的振动。 · 振动频率：等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 共振： · 条件：驱动力频率 等于系统固有频率 。 · 特征：振幅达到最大。 5. 实验：用单摆测量重力加速度 原理：由 得 。 摆长测量：摆长 摆线长 + 摆球半径。 周期测量：测量 次全振动的时间 ，则 。 数据处理：通常作 图像，图像斜率 ，则 。 二、易错点辨析答案 1. (×) · 改正：回复力是产生振动的合外力，但单摆的回复力是重力沿切线方向的分力，不是重力与拉力的合力。 2. (×) · 改正：简谐运动的位移是指从平衡位置指向物体所在位置的有向线段，不是运动轨迹长度。 3. (×) · 改正：弹簧振子的周期 与振幅无关；单摆的周期与摆球质量无关。 4. (×) · 改正：竖直弹簧振子在平衡位置时，弹簧处于伸长或压缩状态，此时弹力与重力平衡。 5. (×) · 改正：单摆经过平衡位置时，回复力为零，但合外力提供向心力，加速度不为零。 6. (×) · 改正：简谐运动中， 内的路程不一定等于一个振幅 ，取决于起始位置。 7. (×) · 改正：受迫振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。 8. (×) · 改正：在单摆实验中，摆长应为摆线长加摆球半径；计时起点应在平衡位置。 9. (×) · 改正：阻尼振动中，振幅减小，但周期不变；阻尼振动的机械能不守恒。 10. (×) * 改正：x-t 图像中，图线的斜率表示速度；x-t 图像不是物体的运动轨迹。 三、章节核心模型详解答案 模型 1：弹簧振子模型 适用条件：① 弹簧质量不计；② 摩擦阻力可忽略；③ 振子在弹簧弹性限度内运动。 平衡位置：合外力为零的位置。 · 水平放置：弹簧原长处。 · 竖直放置： 处，即弹簧伸长量为 处。 能量转化：动能与弹性势能相互转化，总机械能守恒。 模型 2：单摆模型 回复力与向心力： · 回复力 ( )：由重力沿切线方向的分力提供， ，方向指向平衡位置。 · 向心力 ( )：由绳子拉力与重力径向分力的合力提供， ，方向指向悬点。 特殊位置受力分析： 位置 最大偏角处 (最高点) 平衡位置 (最低点) 速度 最大 回复力 (最大) 向心力 加速度 加速度沿切线方向 加速度指向悬点 模型 3：简谐运动图像 ( 图像) 模型 图像本质：反映质点位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹。 物理量解读： · 振幅 ：图像的最大值。 · 周期 ：相邻两个波峰（或波谷）的时间间隔。 · 速度 ：图线斜率。斜率为正，速度为正；斜率为零（波峰/波谷），速度为零。 · 加速度 ：由 决定。位移最大时，加速度最大；平衡位置时，加速度为零。 运动趋势判断： · 若质点向平衡位置运动：位移 减小，速度 增大，动能增大，势能减小。 · 若质点远离平衡位置：位移 增大，速度 减小，动能减小，势能增大。 模型 4：受迫振动与共振模型 受迫振动： · 条件：存在周期性驱动力。 · 频率： 。 共振： · 条件： 。 · 后果：振幅最大。 应用与防止： · 应用：转速计、共振筛、乐器共鸣。 · 防止：军队过桥便步走、火车过桥减速、机器安装减震装置。 学科网（北京）股份有限公司 $