考点9 机械振动 重点考点解读讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

高中物理选择性必修一重点考点解读 考点9 机械振动 知识网络 考点解读 考点1 简谐运动的基本规律 1.简谐运动： (1)如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，这样的运动就是简谐运动。 (2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。 (3)回复力：使物体“总想回到平衡位置”的力，方向总是指向平衡位置。可能是某一个力，也可能是某些力的合力。 (4)简谐运动的特点 受力特点 回复力F=-kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反 运动特点 靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大， v减小(填“增大”或“减小”) 能量特点 对同一个振动系统，振幅越大，能量越大。在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒 2.弹簧振子 (1)模型：一个有质量的物块，连接在一根轻质弹簧上，在绝对光滑的桌面上来回振动。这个“弹簧+物块”的系统，就是弹簧振子。 (2)运动特征：简谐运动，x-t图像是正弦曲线。 (3)周期：T=2π，与振幅A无关。 (4)能量：动能和势能相互转化，总能量守恒。在最大位移处势能最大，在平衡位置动能最大。 考点2　简谐运动的表达式和图像 1.简谐运动的表达式 x=Asin(ωt+φ)，ωt+φ为相位，φ为初相位，ω为圆频率，ω与周期T的关系为ω=。 2.简谐运动的振动图像 表示做简谐运动的物体的位移随时间变化的规律，是一条正弦曲线。 考点3　单摆及其周期公式 1.如果细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置叫作单摆。(如图) 2.简谐运动的条件：θ<5°。 3.回复力：F回=mgsin θ=-x=-kx，负号表示回复力F回与位移x的方向相反，故单摆做简谐运动。 4.周期公式：T=2π。 (1)l为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离。 (2)g为当地重力加速度。 说明：当单摆处于月球上时，重力加速度为g月；当单摆处于超重或失重状态时，重力加速度为等效重力加速度。 5.单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g，与振幅和摆球质量无关。 考点4 受迫振动和共振 1.受迫振动 (1)概念：系统在驱动力作用下的振动。 (2)振动特征：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。 2.共振 (1)概念：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大的现象。 (2)共振的条件：驱动力的频率等于物体的固有频率。 (3)共振的特征：共振时振幅最大。 (4)共振曲线(如图所示)。 f=f0时，A=Am，f与f0相差越大，物体做受迫振动的振幅越小。 3.阻尼振动 (1)阻尼振动：振动系统受到阻碍作用时，振幅随时间逐渐减小的振动，其振动图像如图所示。 (2)振动系统能量衰减的两种方式 ①振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能。 ②振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向四周辐射出去，从而自身的机械能减少。 能力素养提升 1 简谐运动的周期性与对称性 周期性 做简谐运动的物体的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为 对称性 (1)如图所示，做简谐运动的物体经过关于平衡位置O点对称的两点P、P'(OP=OP')时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等 (2)物体由P到O所用的时间等于由O到P'所用的时间，即tPO=tOP' (3)物体往复运动过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP=tPO (4)相隔或(n为正整数)的两个时刻，物体位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反 2 从振动图像可获取的信息 ①.振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示)。 ②.某时刻振动质点离开平衡位置的位移。 ③.某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的绝对值和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定。 ④.某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同。 ⑤某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况。 3 弹簧振子和单摆比较 模型 弹簧振子 单摆 示意图 简谐运动 的条件 ①弹簧质量要忽略 ②无摩擦等阻力 ③在弹簧弹性限度内 ①摆线为不可伸缩的轻细线 ②无空气阻力等 ③最大摆角小于5° 回复力 弹簧弹力提供 摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力(不是摆球所受的合外力)提供 平衡 位置 弹簧处于自然长度处 最低点 周期 T=2π T=2π 4 简谐运动、受迫振动和共振的比较 　　振动 项目 简谐运动 受迫振动 共振 受力情况 受回复力 受驱动力作用 受驱动力作用 振动周期、频率 由系统本身性质决定，即固有周期T0和固有频率f0 由驱动力的周期和频率决定，即T=T驱，f=f驱 T驱=T0，f驱=f0 振动能量 振动系统的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大 常见例子 弹簧振子或单摆(θ<5°) 机械工作时底座发生的振动 共振筛、声音的共鸣等 针对训练 1.（2026重庆期中）如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，底座固定，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开始计时，头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A． 简谐运动的振幅为6cm B．简谐运动的频率为1.25Hz C．0~0.4s内，头部的动能先增大后减小 D． t=0.3s和t=0.5s时，头部的加速度相同 答案 B 解析 由图乙可知，简谐运动的振幅为6cm，简谐运动的周期T=0.8s，频率为f=1/T=1.25Hz，A错误B正确；根据位移图像的斜率表示速度，由图乙可知，0~0.4s内，头部的速度先减小后增大，动能先减小后增大，C错误；t=0.3s和t=0.5s时，头部的位移大小相等，方向相反，加速度大小相等，方向相反，D错误。 2.（2026上海浦东模拟）如图甲所示，挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小幅度地摆动，即可用来拆卸混凝土建筑。若将该设备视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（       ） A．铁球振动的周期是4s B．t=2s时，铁球的速度最大 C．铁球的质量增大，周期变小 D．从t=4s到6s，铁球的势能不断增大 答案 B 解析 由图乙可知，铁球振动的周期是8s，A错误； t=2s时，铁球运动到平衡位置，铁球的速度最大，B正确； 根据单摆周期公式可知，铁球的质量增大，周期不变，C错误；小 从t=4s到6s，铁球的动能不断增大，重力势能不断减小，D错误。 2026/05/11|367次组卷|1卷引用：北京市海淀区2025-2026学年高三第二学期期末练习（二模）物理试题 相似题纠错详情收藏加入试题篮 2026·广西柳州·三模 3．（2026甘肃岷县三模）如图甲所示，光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起，小球A与轻绳组成单摆，小球B与轻弹簧组成的弹簧振子，刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于5°）并时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为零势能面，小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，已知小球B的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的有(      ) A.弹簧振子的周期等于 B.单摆的摆长等于 C.A球释放的高度为 D.A球运动的最大速率为 答案：AC 解析：小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，可知两小球是等质量弹性碰撞，小球B获得向右速度，向右减速到零，又返回初始位置，则结合图像弹簧振子运动半个周期，即弹簧振子的周期为，故A正确； 根据单摆周期公式 解得摆长，故B错误； .由题知，小球A与小球B发生碰撞后，小球B的速度为，小球A静止，则A、B两球的质量相等，速度交换，且该碰撞为弹性碰撞，即小球A在与小球B碰撞前的速度为，即 设小球的质量为m，根据机械能守恒有 解得 因为在最低点速度最大，故小球A的最大速度为，故C正确，D错误。 4 （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。 5. (2025·河北卷·9)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θ，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θ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FT+kx-mgsin θ=ma，此时，对右侧小物块，有mgsin θ+kx-FT=ma，联立可得kx=ma，则左侧小物块受到的合外力F=ma=kx，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2FT=2mgsin θ，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T=2π，与斜面倾角无关，故D错误。 6 .(2025·江苏苏锡常镇四市一模)某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象，下列说法中正确的是(　　) A.声音频率越低越容易震碎玻璃杯 B.声音频率越高越容易震碎玻璃杯 C.需要很大的音量才能震碎玻璃杯 D.在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯 答案　D 解析　发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，用声音震碎玻璃杯是声音的频率与玻璃杯的固有频率相等，使玻璃杯发生共振，从而使玻璃杯碎裂，与音量的大小无关。故选D。 7 .(2025·广东深圳市二模)上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图乙所示。关于阻尼器的说法正确的是(　　) A.振动周期越来越小 B.t=4 s时的动能为零 C.t=8 s时沿x轴负方向运动 D.t=10 s时加速度沿x轴负方向 答案　D 解析　由题图乙可知，振动周期不变，故A错误；t=4 s时正好经过平衡位置，速度最大，动能最大，故B错误；t=8 s时题图乙中图线的切线斜率为正，则阻尼器沿x轴正方向运动，故C错误；由题图乙可知，t=10 s时位移达到正向最大，则加速度最大，方向沿x轴负方向，故D正确。 8. (2025·云南省二模)如图所示，一小木块漂浮在足够宽水面上且处于静止状态，对木块施加向下的力使其偏离平衡位置处于静止状态(木块未全部浸没在水中)，在t=0时由静止释放，释放后木块的运动可视为简谐运动，周期为1 s。规定竖直向上为正方向，则小球在t=5.5 s时刻(　　) A.位移最大，方向为正 B.速度最大，方向为正 C.加速度最大，方向为负 D.受到的浮力最大 答案　AC 解析　由于木块的运动可视为简谐运动，周期是1 s，则t=5.5 s时刻即经过5T，此时处于最高点，位移最大，方向向上为正，速度为零；加速度最大，方向向下为负，故A、C正确，B错误；最高点浸入水中的体积最小，根据公式F浮=ρgV排可知，浮力最小，故D错误。 9. (2026·云南曲靖市检测)如图所示，一弹簧振子沿水平方向做简谐运动，M、N两点关于O点对称。t=0时刻，小球向右经过N点；t=2 s时，第一次经过M点。已知小球经过M、N两点时的速度大小相等，0~2 s时间内，小球经过的路程为0.4 m。关于该弹簧振子，下列说法正确的是(　　) A.振幅为0.4 m B.周期为4 s C.小球经过O点时速度最大 D.小球经过O点时加速度最大 答案　BC 解析　根据M、N两点的位置和速度关系，小球从N点运动到M点经历了半个周期，运动两个振幅，因此该弹簧振子的周期为4 s，振幅为0.2 m，故A错误，B正确；小球经过O点时加速度为零，速度最大，故C正确，D错误。 10.(2026·安徽省部分学校联考)简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子是一种典型的简谐运动。如图甲所示是一个以O点为平衡位置的水平方向的弹簧振子，在M、N两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是(　　) A.弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B.t=0.5 s时，弹簧振子的位移为2.5 cm C.从t=0到t=1 s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D.在t=1 s与t=3 s两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 答案　D 解析　回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。回复力是效果力，受力分析时不考虑效果力，故A错误；弹簧振子在水平方向上做简谐运动，由题图乙可得周期T=4 s，位移x随时间t变化的关系为x=5sin(t)(cm)，当t=0.5 s时，弹簧振子的位移为x= cm≠2.5 cm，故B错误；从t=0到t=1 s的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，由Ek=mv2可知动能减小，故C错误；在t=1 s与t=3 s两个时刻，位移大小相等，方向相反，所以回复力的大小相等，方向相反，即回复力不相同，故D正确。 11. (2025·江西九江市二模)如图甲所示，底座放在水平台面的压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量m=0.2 kg的小球，底座与杆的总质量M=0.2 kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式T=2π (m为弹簧振子的质量，k为弹簧的劲度系数)，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求t=0时弹簧的伸长量； (2)以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动方程； (3)若仅将小球质量改为m'=0.4 kg，取向上为正方向，求小球的振动方程。 答案　(1)0.1 m　(2)x=0.2cos 10t m　(3)x=0.3cos 5t m 解析　(1)由题图乙知T=0.2π s， 弹簧振子的周期T=2π，可得k=20 N/m， 由题图乙可知，t=0时刻台面对底座的支持力为零，对底座有kx1=Mg 解得t=0时弹簧的伸长量x1=0.1 m (2)小球在平衡位置时有kx0=mg，可得x0=0.1 m 振幅A=x0+x1=0.2 m， 由题图可知振动周期T=0.2π s， 故ω==10 rad/s 设小球的初相位为φ，则振动方程为x=0.2sin(10t+φ) m t=0时，小球处于最高点，即位移为A，代入解得φ= 则小球的振动方程为x=0.2cos 10t m (3)当m'=0.4 kg时，有kx0'=m'g 可得x0<x0'=0.2 m 振幅A'=x0'+x1=0.3 m 弹簧振子的周期T'=2π= s， 故ω'==5 rad/s 小球的初相位不变，则振动方程为x=0.3cos 5t m。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理选择性必修一重点考点解读 考点9 机械振动 知识网络 考点解读 考点1 简谐运动的基本规律 1.简谐运动： (1)如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，这样的运动就是简谐运动。 (2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。 (3)回复力：使物体“总想回到平衡位置”的力，方向总是指向平衡位置。可能是某一个力，也可能是某些力的合力。 (4)简谐运动的特点 受力特点 回复力F=-kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反 运动特点 靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大， v减小(填“增大”或“减小”) 能量特点 对同一个振动系统，振幅越大，能量越大。在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒 2.弹簧振子 (1)模型：一个有质量的物块，连接在一根轻质弹簧上，在绝对光滑的桌面上来回振动。这个“弹簧+物块”的系统，就是弹簧振子。 (2)运动特征：简谐运动，x-t图像是正弦曲线。 (3)周期：T=2π，与振幅A无关。 (4)能量：动能和势能相互转化，总能量守恒。在最大位移处势能最大，在平衡位置动能最大。 考点2　简谐运动的表达式和图像 1.简谐运动的表达式 x=Asin(ωt+φ)，ωt+φ为相位，φ为初相位，ω为圆频率，ω与周期T的关系为ω=。 2.简谐运动的振动图像 表示做简谐运动的物体的位移随时间变化的规律，是一条正弦曲线。 考点3　单摆及其周期公式 1.如果细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置叫作单摆。(如图) 2.简谐运动的条件：θ<5°。 3.回复力：F回=mgsin θ=-x=-kx，负号表示回复力F回与位移x的方向相反，故单摆做简谐运动。 4.周期公式：T=2π。 (1)l为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离。 (2)g为当地重力加速度。 说明：当单摆处于月球上时，重力加速度为g月；当单摆处于超重或失重状态时，重力加速度为等效重力加速度。 5.单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g，与振幅和摆球质量无关。 考点4 受迫振动和共振 1.受迫振动 (1)概念：系统在驱动力作用下的振动。 (2)振动特征：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。 2.共振 (1)概念：当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大的现象。 (2)共振的条件：驱动力的频率等于物体的固有频率。 (3)共振的特征：共振时振幅最大。 (4)共振曲线(如图所示)。 f=f0时，A=Am，f与f0相差越大，物体做受迫振动的振幅越小。 3.阻尼振动 (1)阻尼振动：振动系统受到阻碍作用时，振幅随时间逐渐减小的振动，其振动图像如图所示。 (2)振动系统能量衰减的两种方式 ①振动系统受到摩擦阻力作用，机械能逐渐转化为内能。 ②振动系统引起邻近介质中各质点的振动，能量向四周辐射出去，从而自身的机械能减少。 能力素养提升 1 简谐运动的周期性与对称性 周期性 做简谐运动的物体的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为 对称性 (1)如图所示，做简谐运动的物体经过关于平衡位置O点对称的两点P、P'(OP=OP')时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等 (2)物体由P到O所用的时间等于由O到P'所用的时间，即tPO=tOP' (3)物体往复运动过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP=tPO (4)相隔或(n为正整数)的两个时刻，物体位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反 2 从振动图像可获取的信息 ①.振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示)。 ②.某时刻振动质点离开平衡位置的位移。 ③.某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的绝对值和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定。 ④.某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同。 ⑤某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况。 3 弹簧振子和单摆比较 模型 弹簧振子 单摆 示意图 简谐运动 的条件 ①弹簧质量要忽略 ②无摩擦等阻力 ③在弹簧弹性限度内 ①摆线为不可伸缩的轻细线 ②无空气阻力等 ③最大摆角小于5° 回复力 弹簧弹力提供 摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力(不是摆球所受的合外力)提供 平衡 位置 弹簧处于自然长度处 最低点 周期 T=2π T=2π 4 简谐运动、受迫振动和共振的比较 　　振动 项目 简谐运动 受迫振动 共振 受力情况 受回复力 受驱动力作用 受驱动力作用 振动周期、频率 由系统本身性质决定，即固有周期T0和固有频率f0 由驱动力的周期和频率决定，即T=T驱，f=f驱 T驱=T0，f驱=f0 振动能量 振动系统的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大 常见例子 弹簧振子或单摆(θ<5°) 机械工作时底座发生的振动 共振筛、声音的共鸣等 针对训练 1.（2026重庆期中）如图甲所示，“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成，底座固定，用力向下缓慢按压头部，释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向，在头部通过平衡位置时开始计时，头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A． 简谐运动的振幅为6cm B．简谐运动的频率为1.25Hz C．0~0.4s内，头部的动能先增大后减小 D． t=0.3s和t=0.5s时，头部的加速度相同 2.（2026上海浦东模拟）如图甲所示，挖掘机的顶部垂下一个大铁球并让它小幅度地摆动，即可用来拆卸混凝土建筑。若将该设备视为单摆模型，它对应的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（       ） A．铁球振动的周期是4s B．t=2s时，铁球的速度最大 C．铁球的质量增大，周期变小 D．从t=4s到6s，铁球的势能不断增大 2026/05/11|367次组卷|1卷引用：北京市海淀区2025-2026学年高三第二学期期末练习（二模）物理试题 相似题纠错详情收藏加入试题篮 2026·广西柳州·三模 3．（2026甘肃岷县三模）如图甲所示，光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起，小球A与轻绳组成单摆，小球B与轻弹簧组成的弹簧振子，刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于5°）并时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为零势能面，小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，已知小球B的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的有(      ) A.弹簧振子的周期等于 B.单摆的摆长等于 C.A球释放的高度为 D.A球运动的最大速率为 4 （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. 5. (2025·河北卷·9)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θ，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θ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 6 .(2025·江苏苏锡常镇四市一模)某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象，下列说法中正确的是(　　) A.声音频率越低越容易震碎玻璃杯 B.声音频率越高越容易震碎玻璃杯 C.需要很大的音量才能震碎玻璃杯 D.在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯 7 .(2025·广东深圳市二模)上海中心大厦内部的“上海慧眼”阻尼器重达一千吨，有效抵御了大风对建筑的影响。该阻尼器沿水平方向做阻尼振动，振动图像如图乙所示。关于阻尼器的说法正确的是(　　) A.振动周期越来越小 B.t=4 s时的动能为零 C.t=8 s时沿x轴负方向运动 D.t=10 s时加速度沿x轴负方向 8. (2025·云南省二模)如图所示，一小木块漂浮在足够宽水面上且处于静止状态，对木块施加向下的力使其偏离平衡位置处于静止状态(木块未全部浸没在水中)，在t=0时由静止释放，释放后木块的运动可视为简谐运动，周期为1 s。规定竖直向上为正方向，则小球在t=5.5 s时刻(　　) A.位移最大，方向为正 B.速度最大，方向为正 C.加速度最大，方向为负 D.受到的浮力最大 9. (2026·云南曲靖市检测)如图所示，一弹簧振子沿水平方向做简谐运动，M、N两点关于O点对称。t=0时刻，小球向右经过N点；t=2 s时，第一次经过M点。已知小球经过M、N两点时的速度大小相等，0~2 s时间内，小球经过的路程为0.4 m。关于该弹簧振子，下列说法正确的是(　　) A.振幅为0.4 m B.周期为4 s C.小球经过O点时速度最大 D.小球经过O点时加速度最大 10.(2026·安徽省部分学校联考)简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子是一种典型的简谐运动。如图甲所示是一个以O点为平衡位置的水平方向的弹簧振子，在M、N两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是(　　) A.弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B.t=0.5 s时，弹簧振子的位移为2.5 cm C.从t=0到t=1 s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D.在t=1 s与t=3 s两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 11. (2025·江西九江市二模)如图甲所示，底座放在水平台面的压力传感器上，其上固定光滑竖直杆，轻弹簧套在竖直杆上，下端固定在底座上，上端连接质量m=0.2 kg的小球，底座与杆的总质量M=0.2 kg。将小球向上拉起一段距离，t=0时，释放小球，使小球在竖直方向振动起来，不计空气阻力。通过压力传感器描绘出压力随时间变化的图像如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内。已知弹簧振子的周期公式T=2π (m为弹簧振子的质量，k为弹簧的劲度系数)，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求t=0时弹簧的伸长量； (2)以平衡位置为坐标原点，取向上为正方向，求小球的振动方程； (3)若仅将小球质量改为m'=0.4 kg，取向上为正方向，求小球的振动方程。 1 学科网（北京）股份有限公司 $