2 第2章 机械振动 单元复习归纳-【重难点手册】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

,第二章机械振动 单元复习归纳 IIIIIIIII11 知识体系构建 LIIIII 如果物体的位移与时间的 关系遵循正弦函数的规律 振动物体偏离平衡位置后，所受到的使它 即它的振动图像(x-t图像) 回复力 回到平衡位置的力 是一条正弦曲线，这样的 振动是一种简谐运动 定义 回复力 F=-mgx=-kx x=Asin(wt+) 表达式 周期 T=2πg F=-kx 特征 单摆 a=-mx 简谐 用单摆 测重力 正弦曲线 图像 运动 实验。加速度 弹簧振子 L、T的测量方法 对称性 和单摆 周期性 回复力F=-kx 弹簧振子 振动物体离开平衡位置的 械振动 周期 T=2x贤 最大距离，用A表示 振幅 做简谐运动的物体完成一 次全振动所需的时间，用 简谐运动 经过某一位置时所具有的势能和动能之和 T表示 周期 描述 的能量 物体完成全振动的次数与 简谐 运动 所用时间之比，用表示 频率 的物 阻尼振动 相位是描述周期性运动在 理量 外力作用 各个时刻所处的不同状态 受迫振动 相位 。∫=∫，与∫无关 的物理量，相位差是指两 和相 下的振动 个相位之差 位差 共振∫=∫丽，振幅A最大 高考创新题型 例①[不同摆长的单摆摆动物理量比 B.小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙 较—物理观念](2025·四川卷)如图所示， 的动能为0 甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂 C.小球甲、乙的振动周期之比为3：4 在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静 D.小球丙、丁的摆长之比为1：2 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 解析根据单摆周期公式T=2x√g ,可知 的加速度为0 T>T两>T2>T甲，设甲的周期为T甲，根据题意可 75 铺重难点手册高中物理选择性必修第一册RJ 得T,买-T-号，I=2T1=号 4品弘法 y 2 小球 光源 Tx=4T甲，可知Tp:T元=3：4，T丙：Tx=1:2, 根摇单祸周期公式T=2x√任结合T。T,=1:2, 光 小 源 球 可得小球丙、丁的摆长之比L丙：L灯=1：4，故C正 图1 图2 确，D错误；小球甲第一次回到释放位置时，即经过 A.t1时刻小球向上运动 T(受）时间，小球丙到达另一侧最高点，此时选度 B.t2时刻光源的加速度向上 C.t2时刻小球与影子相位差为π 为0，位移最大，根据a=虹可知此时加速度最大， m D.t3时刻影子的位移为5A 3T,小球丁第 解析以竖直向上为正方向，根据图2可知，1时 故A错误；根据上述分析可得T2= 刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增 T 一次回到平衡位置时，小球乙振动的时间为 大，可知t1时刻小球向下运动，故A错误；以竖直向 上为正方向，t2时刻光源的位移为正值，光源振动图 (中T),可知此时小球乙经过平奇位置，此时连度 像为正弦式，表明其做简谐运动，根据F四=一kx a可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向 最大，动能最大，故B错误。 上，则加速度方向向下，故B错误；根据图2可知，小 答案C 球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出 例2[创设简谐运动规律问题探究情 的光被小球遮挡后在屏上留下的阴影，可知影子与小 境—科学思维](2024·浙江卷)如图1所 球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差 示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的 :为0，故C错误；t3时刻光源位于最低，点，小球位于最 弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直 高，点，根据直线传播可知屏上影子的位置也处于最高 悬挂的观测屏与小球水平间距为21，小球和光 点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系 源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影 L三A十A,解得工=5A,即t3时刻影子的 有十2A十x于 子的运动.以竖直向上为正方向，小球和光源位移为5A,故D正确. 的振动图像如图2所示，则(). 答案D 76