专题9 机械振动-2025-2026两年高考物理分类解析

**基本信息** 2025-2026高考物理机械振动真题分类汇编，涵盖单摆周期、简谐运动、实验测量等核心知识点，适配一轮复习，真题典型性强。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|5题（约30分）|单摆周期公式（月球与地球对比）、受迫振动与多普勒效应|结合多卷真题，考查运动与相互作用观念（如2025四川卷四摆周期关系）| |实验|2题（约16分）|单摆测重力加速度（摆长测量、误差分析）|注重科学探究（如2025湖南卷视频分析v-t图像）| |计算|2题（约24分）|简谐运动回复力、弹性碰撞（U形槽物块运动）|跨情境综合设计（如2026浙江卷多过程力学问题）|

2025-2026两年高考物理真题分类解析 专题9 机械振动 2026年高考物理真题 1 （2026高考物理河南卷第1题）. 将一单摆的摆球拉开一个小角度后释放，单摆摆动的振幅为，周期为。若将此摆移到月球上，拉开相同的角度，则摆球的振动图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 答案 B 解析 由于月球上重力加速度小于地球上重力加速度，若将此摆移到月球上，拉开相同的角度，振幅不变，周期增大，所以摆球的振动图像可能正确的是B。 2. （2026年1月高考物理浙江卷第19题）如图所示。一宽度为d的光滑长方形平板MNOP，长边MN、PQ分别平滑连接半径均为r的光滑圆弧面，形成“U”形槽，将其整体固定在水平地面上。现有质量为m的物块a，从圆弧面上相对平板竖直高度为h的A点静止下滑(h<< r)，途经圆弧面上最低点B，平板上有一质量为的物块b与MN成45°角从O点滑入圆弧面，第一次到达最高点时恰好与同时到达最高点的物块a发生弹性碰撞。两物块均为质点。 （1）求物块a第一次经过B点时速度大小v0和所受支持力大小FN； （2）从A到B的过程：物块a相对于B点位移为x，求其所受回复力F与x的关系式； （3）求物块b的初速度大小vb以及碰撞后瞬间物块a的速度大小va； （4）若h=0.032m，r=10m，d=0.4m，要使物块a从NQ之间滑离，求BQ间距L的范围。 【答案】（1），，方向竖直向上 （2） （3）， （4）见解析 【解析】（1）对a物块下滑过程中根据动能定理有 可得； 在B点根据牛顿第二定律有 可得，方向竖直向上； （2）如图 由于h<<r，滑块a所受回复力F，则 可知滑块受到的回复力F与x成正比，方向与x相反，因此滑块a从释放到第一次到达最低点的运动是简谐运动。 （3）滑块b在圆弧形斜面上垂直槽轴线方向的运动性质与a相同，平行槽轴线方向做匀速度直线运动。设滑块b的速度沿槽轴线和垂直槽轴线分速度为vbx、vby，如图 当vbx=0时，滑块b第一次滑到最高点，由题意可知滑块b到达的最高点高度与滑块a的开始下滑的高度相等。此时速度为vby，经历的时间t1为； 又因与滑块a最高点相同，由题意可知 即 因为滑块a、b在最高点发生碰撞，设碰后滑块b的速度为v'by。由动量守恒和机械能守恒有， 联立解得， （4）碰后滑块a在平行于槽轴线方向的速度始终为va，从MN边界射出的最基本的几种临界情况如图1、2、3、4所示。考虑周期性，则L有多种情况 由题给数据可得，， 滑块a每一次在圆弧型斜面上滑或下滑的时间为 滑块a每一次滑过水平面的时间为 又由于滑块a从任一点出发回到该点同高度位置时的时间相等，设时间为T，则T=4t1+2t2=(2π+1) s 滑块a由碰后到从MN之间飞出的时间t满足，L=0.4t 所以由图1、2可知或，…… 由图3、4可知即或者，…… 综上分析可知t应满足 则滑块a能从MN之间飞出时L的范围为 ，（n=0，1，2，3，4……） 3 （2026高考湖南卷第11题）．（8分） 某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤如下： （1）准备好单摆，用支架将手机竖直放置。 （2）打开手机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。 （3）将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的v—t图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的周期T为______s。 （4）如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，读出______（填“a”“b”或“c”）位置的读数，该读数即为摆长l。 （5）重力加速度g=______（用题中给出的字母“T”和“l”表示）。 （6）该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原因是刻度尺0刻度线______（填“高于”或“低于”）悬点。 【创新点解读】 1. 借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验。 2. 由录制的视频导入软件得到的摆球v—t图像给出信息。 答案 （3）0.6π （4）b（5）（6）低于 解析 （3）由图1可知，单摆的周期T=0.6πs。 （4）如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，应读出球心“b”位置的读数，该读数即为摆长l。 （5）由单摆周期公式， T=2π，解得重力加速度g=。 （6）该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，由g=可知，摆长测量偏小，即可能的原因是刻度尺0刻度线“低于”悬点。 2025年高考物理真题 1. （2025高考四川卷）如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（ ） A. 小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零 B. 小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零 C. 小球甲、乙振动周期之比为 D. 小球丙、丁的摆长之比为 【答案】C 【解析】根据单摆周期公式，T=2π,，可知T丁＞T丙＞T乙＞T甲。 将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点，则有，2 T甲=3 T乙/2= T丙= T丁/2，即T丙=2 T甲，T乙=4 T甲/3，T丁=4 T甲. 小球甲、乙的振动周期之比为T甲׃ T乙=3׃4，小球丙、丁的振动周期之比为T丙 ׃ T丁=1׃2，C正确；结合单摆周期公式，T=2π,，可知 小球丙、丁的摆长之比为1 ׃ 4，D错误。小球甲第一次回到释放位置时，小球丙到达另一侧最高点，速度为零，加速度最大，位移最大，A错误；小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙振动时间为T丁/4=3 T乙/4，可知小球乙经过平衡位置，此时速度最大，动能最大，B错误。 2．（2025高考河北卷）如图，截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上，两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮，静止在斜面体两侧，细绳与斜面平行。此外，两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连，且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离，然后松开。弹簧始终在弹性限度内，斜面倾角为，不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．左侧小物块沿斜面做简谐运动 B．细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大 C．右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等 D．若增大，则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长 【答案】AC 【解析】对左侧小物块，设沿斜面向下的位移为x，则有 此时，对右侧小物块，有 联立可得 则左侧小物块受到的合外力 ，方向与位移方向相反，故其做简谐运动，故A正确； 根据以上分析，可得，绳拉力保持不变，故B错误； 同理可知，右侧小物块也做简谐运动，根据对称性，其在最高和最低位置的加速度大小相等，故C正确； 弹簧振子振动周期，与斜面夹角无关，故D错误。 3．（2025高考广东卷）关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（    ） A．系统的固有频率与驱动力频率有关 B．只要驱动力足够大，共振就能发生 C．应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D．观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 【答案】C 【解析】系统的固有频率只与系统本身有关，与驱动力频率无关，A错误； 只有驱动力频率与系统固有频率相同时，共振才能发生，B错误； 根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率小，观察者与波源相互靠近时，接收到的波的频率比波源的频率大，所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度，C正确，D错误。 4. （2025高考甘肃卷）如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 【答案】BC 【解析】剪断细线后，弹簧弹力大于小球A的重力，则A先向上做加速运动，随着弹力的减小，则小球向上的加速度减小。当加速度减小到零时速度最大，此时弹力等于小球A的重力，弹簧处于拉伸状态，A错误；剪断细线前，对A、B两小球整体，受力分析，由平衡条件，弹簧弹力F=3mg。 剪断细线的瞬间弹簧弹力不变，对小球A，由牛顿第二定律，F-2mg=2ma，解得小球A的加速度大小为a=，B正确；剪断细线前弹簧伸长量x1=F/k=3mg/k；剪断细线后A做简谐运动，在平衡位置时弹簧伸长量x2=2mg/k；竖直弹簧振子的振幅A= x1- x2=mg/k，C正确；小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为x3= x2+A=+mg/k=3mg/k，D错误。 5. （2025年上海卷）如图，大气压强为，一个气缸内部体积为，初始压强为，内有一活塞横截面积为S，质量为M。 （1）等温情况下，向右拉开活塞移动距离X，求活塞受拉力F？ （2）在水平弹簧振子中，弹簧劲度系数为k，小球质量为m，则弹簧振子做简谐运动振动频率为，论证拉开微小位移X时，活塞做简谐振动，并求出振动频率f。 （3）若气缸绝热，活塞在该情况下振动频率为，上题中等温情况下，活塞在气缸中的振动频率为，则两则的大小关系为（　　） A． B． C． 【解析】 （1）根据玻意耳定律 对活塞分析可知 解得 （2）设X方向为正方向，则此时活塞所受合力 当X很微小时，则 即活塞的振动可视为简谐振动。其中 振动频率为 （3）若气缸绝热，则当气体体积增大时，气体对外做功，内能减小，温度降低，则压强减小，即，根据 则k值偏大，则，故选C。 6 ．（2025高考海南卷）小组用如图所示单摆测量当地重力加速度 (1)用游标卡尺测得小球直径，刻度尺测得摆线长，则单摆摆长 （保留四位有效数字）； (2)拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角为（），无初速度的释放小球，小球经过 点（选填：“最高”或“最低”）时，开始计时，记录小球做了次全振动用时，则单摆周期 ，由此可得当地重力加速度 （）。 【答案】(1) (2) 最低 【解析】（1）单摆的摆长为 （2）[1]为减小实验计时误差，需小球经过最低点时开始计时； [2]单摆周期 [3]根据单摆周期公式 可得 代入数值得 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026两年高考物理真题分类解析 专题9 机械振动 2026年高考物理真题 1 （2026高考物理河南卷第1题）. 将一单摆的摆球拉开一个小角度后释放，单摆摆动的振幅为，周期为。若将此摆移到月球上，拉开相同的角度，则摆球的振动图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 2. （2026年1月高考物理浙江卷第19题）如图所示。一宽度为d的光滑长方形平板MNOP，长边MN、PQ分别平滑连接半径均为r的光滑圆弧面，形成“U”形槽，将其整体固定在水平地面上。现有质量为m的物块a，从圆弧面上相对平板竖直高度为h的A点静止下滑(h<< r)，途经圆弧面上最低点B，平板上有一质量为的物块b与MN成45°角从O点滑入圆弧面，第一次到达最高点时恰好与同时到达最高点的物块a发生弹性碰撞。两物块均为质点。 （1）求物块a第一次经过B点时速度大小v0和所受支持力大小FN； （2）从A到B的过程：物块a相对于B点位移为x，求其所受回复力F与x的关系式； （3）求物块b的初速度大小vb以及碰撞后瞬间物块a的速度大小va； （4）若h=0.032m，r=10m，d=0.4m，要使物块a从NQ之间滑离，求BQ间距L的范围。 3 （2026高考湖南卷第11题）．（8分） 某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤如下： （1）准备好单摆，用支架将手机竖直放置。 （2）打开手机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。 （3）将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的v—t图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的周期T为______s。 （4）如图2，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，读出______（填“a”“b”或“c”）位置的读数，该读数即为摆长l。 （5）重力加速度g=______（用题中给出的字母“T”和“l”表示）。 （6）该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原因是刻度尺0刻度线______（填“高于”或“低于”）悬点。 2025年高考物理真题 1. （2025高考四川卷）如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（ ） A. 小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零 B. 小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零 C. 小球甲、乙振动周期之比为 D. 小球丙、丁的摆长之比为 ．（2025高考河北卷）如图，截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上，两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮，静止在斜面体两侧，细绳与斜面平行。此外，两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连，且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离，然后松开。弹簧始终在弹性限度内，斜面倾角为，不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．左侧小物块沿斜面做简谐运动 B．细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大 C．右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等 D．若增大，则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长 3．（2025高考广东卷）关于受迫振动和多普勒效应，下列说法正确的是（    ） A．系统的固有频率与驱动力频率有关 B．只要驱动力足够大，共振就能发生 C．应用多普勒效应可以测量车辆的速度 D．观察者与波源相互远离时，接收到的波的频率比波源的频率大 4. （2025高考甘肃卷）如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 5. （2025年上海卷）如图，大气压强为，一个气缸内部体积为，初始压强为，内有一活塞横截面积为S，质量为M。 （1）等温情况下，向右拉开活塞移动距离X，求活塞受拉力F？ （2）在水平弹簧振子中，弹簧劲度系数为k，小球质量为m，则弹簧振子做简谐运动振动频率为，论证拉开微小位移X时，活塞做简谐振动，并求出振动频率f。 （3）若气缸绝热，活塞在该情况下振动频率为，上题中等温情况下，活塞在气缸中的振动频率为，则两则的大小关系为（　　） A． B． C． 6 ．（2025高考海南卷）小组用如图所示单摆测量当地重力加速度 (1)用游标卡尺测得小球直径，刻度尺测得摆线长，则单摆摆长 （保留四位有效数字）； (2)拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角为（），无初速度的释放小球，小球经过 点（选填：“最高”或“最低”）时，开始计时，记录小球做了次全振动用时，则单摆周期 ，由此可得当地重力加速度 （）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $