
01、考情透視,目標(biāo)導(dǎo)航TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc24227" 02、知識(shí)導(dǎo)圖,思維引航 PAGEREF _Tc24227 \h 2
\l "_Tc29952" 03、考點(diǎn)突破,考法探究 PAGEREF _Tc29952 \h 2
\l "_Tc16651" 考點(diǎn)一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本特征 PAGEREF _Tc16651 \h 3
\l "_Tc6262" 知識(shí)點(diǎn)1.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)兩個(gè)重要概念的理解 PAGEREF _Tc6262 \h 3
\l "_Tc15518" 知識(shí)點(diǎn)2.關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的兩種描述 PAGEREF _Tc15518 \h 3
\l "_Tc21537" 知識(shí)點(diǎn)3.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特點(diǎn) PAGEREF _Tc21537 \h 3
\l "_Tc14357" 知識(shí)點(diǎn)4.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性與對(duì)稱(chēng)性 PAGEREF _Tc14357 \h 4
\l "_Tc10604" 考向1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)基本物理量的分析 PAGEREF _Tc10604 \h 4
\l "_Tc26563" 考向2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性與對(duì)稱(chēng)性 PAGEREF _Tc26563 \h 5
\l "_Tc30684" 考點(diǎn)二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像 PAGEREF _Tc30684 \h 6
\l "_Tc8099" 知識(shí)點(diǎn)1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程和圖像 PAGEREF _Tc8099 \h 6
\l "_Tc13258" 知識(shí)點(diǎn)2.由圖像可獲取的信息 PAGEREF _Tc13258 \h 6
\l "_Tc29051" 考向1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方程 PAGEREF _Tc29051 \h 7
\l "_Tc14763" 考向2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像 PAGEREF _Tc14763 \h 8
\l "_Tc28222" 考點(diǎn)三 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型 PAGEREF _Tc28222 \h 9
\l "_Tc12097" 考向1 彈簧振子模型 PAGEREF _Tc12097 \h 10
\l "_Tc22587" 考向2 單擺模型 PAGEREF _Tc22587 \h 10
\l "_Tc19506" 考向3 等效擺長(zhǎng)問(wèn)題 PAGEREF _Tc19506 \h 11
\l "_Tc11914" 考向4 等效重力加速度問(wèn)題 PAGEREF _Tc11914 \h 11
\l "_Tc27641" 04、真題練習(xí),命題洞見(jiàn) PAGEREF _Tc27641 \h 12
考點(diǎn)一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本特征
知識(shí)點(diǎn)1.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)兩個(gè)重要概念的理解
知識(shí)點(diǎn)2.關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的兩種描述
知識(shí)點(diǎn)3.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特點(diǎn)
知識(shí)點(diǎn)4.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性與對(duì)稱(chēng)性
考向1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)基本物理量的分析
1.如圖所示,小球在BC之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球位于O點(diǎn)時(shí),彈簧處于原長(zhǎng),在小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中( )
A.動(dòng)能不斷增大,加速度不斷減小
B.回復(fù)力不斷增大,系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.彈性勢(shì)能不斷減小,加速度不斷增大
D.彈性勢(shì)能不斷增大,加速度不斷減小
2.(多選)某魚(yú)漂的示意圖如圖所示,O、M、N為魚(yú)漂上的三個(gè)點(diǎn)。當(dāng)魚(yú)漂靜止時(shí),水面恰好過(guò)點(diǎn)O。用手將魚(yú)漂向下壓,使點(diǎn)M到達(dá)水面,松手后,魚(yú)漂會(huì)上下運(yùn)動(dòng),上升到最高處時(shí),點(diǎn)N到達(dá)水面。不考慮阻力的影響,下列說(shuō)法正確的是( )
A.魚(yú)漂的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
B.點(diǎn)O過(guò)水面時(shí),魚(yú)漂的速度最大
C.點(diǎn)M到達(dá)水面時(shí),魚(yú)漂具有向下的加速度
D.魚(yú)漂由上往下運(yùn)動(dòng)時(shí),速度越來(lái)越大
考向2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性與對(duì)稱(chēng)性
3.小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),若從平衡位置O開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)0.5 s,小球第一次經(jīng)過(guò)P點(diǎn),又經(jīng)過(guò)0.2 s,小球第二次經(jīng)過(guò)P點(diǎn),則再過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間該振子第三次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)( )
A.1.0 s B.2.4 s
C.0.8 s D.2.2 s
4.如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),先后以相同的速度依次通過(guò)M、N兩點(diǎn),歷時(shí)1 s,質(zhì)點(diǎn)通過(guò)N點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)1 s又第2次通過(guò)N點(diǎn),在這2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的總路程為12 cm。則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和振幅分別為( )
A.3 s、6 cm B.4 s、6 cm
C.4 s、9 cm D.2 s、8 cm
考點(diǎn)二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像
知識(shí)點(diǎn)1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程和圖像
(1)從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí):x=Asin ωt,如圖甲所示。
(2)從最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí):x=Acs ωt,如圖乙所示。
(3)圖像反映的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律,隨時(shí)間的增加而延伸,圖像不代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。
知識(shí)點(diǎn)2.由圖像可獲取的信息
(1)振幅A、周期T(或頻率f)和初相位φ(如圖所示)。
(2)某時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的____________。
(3)某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度的大小和方向:曲線(xiàn)上各點(diǎn)____________的斜率的大小和正負(fù)分別表示各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向,速度的方向也可根據(jù)下一相鄰時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移的變化來(lái)確定。
(4)某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力和加速度的方向:回復(fù)力總是指向____________,回復(fù)力和加速度的方向相同。
(5)某段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。
3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性(如圖)
(1)相隔Δt=nT(n=1,2,3…)的兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子在同一位置,位移和速度都相同。
(2)相隔Δt=(n+eq \f(1,2))T(n=0,1,2…)的兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子的位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng),位移等大反向(或都為零),速度也等大反向(或都為零)。
考向1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方程
1.質(zhì)點(diǎn)A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間關(guān)系式為xA=4sin(50t-0.5π) m,質(zhì)點(diǎn)B做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間關(guān)系式為xB=4sin(50t+0.3π) m,下列說(shuō)法正確的是( )
A.A的相位比B的相位總滯后0.2π
B.A、B的振動(dòng)頻率均為eq \f(50,π) Hz
C.t=0時(shí),A的加速度沿負(fù)方向最大
D.t=eq \f(7π,500) s時(shí),B的加速度最小
2.如圖甲所示,輕彈簧上端固定,下端系小球,現(xiàn)使小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),小球相對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,則小球在0~0.5 s內(nèi)通過(guò)的路程為_(kāi)_________ cm,振動(dòng)的周期為_(kāi)_______ s,小球的振動(dòng)方程是y=__________ m。
考向2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
3.(多選)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示,則( )
A.在t=0.1 s時(shí),該質(zhì)點(diǎn)的速度最大
B.在t=0.1 s時(shí),該質(zhì)點(diǎn)具有x軸負(fù)方向最大加速度
C.在0.1~0.2 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)
D.在0~0.6 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為100 cm
4.某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.1 s和3 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的速度相同
B.1 s到2 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度方向相同
C.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=2sin(0.5πt+1.5π) cm
D.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=2sin(0.5πt+0.5π) cm
5.(多選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置O,在A(yíng)、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,它的振動(dòng)圖像如圖乙所示,設(shè)向右為正方向,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.OB=5 cm
B.第0.2 s末,質(zhì)點(diǎn)的速度方向是A→O
C.第0.4 s末,質(zhì)點(diǎn)的加速度方向是A→O
D.第0.7 s末,質(zhì)點(diǎn)位置在O點(diǎn)與A點(diǎn)之間
考點(diǎn)三 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型
考向1 彈簧振子模型
1.如圖所示,彈簧振子在A(yíng)、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置,測(cè)得A、B間距為6 cm,小球完成30次全振動(dòng)所用時(shí)間為60 s,則( )
A.該振子振動(dòng)周期是2 s,振幅是6 cm
B.該振子振動(dòng)頻率是2 Hz
C.小球完成一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是12 cm
D.小球過(guò)O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),3 s內(nèi)通過(guò)的路程為24 cm
考向2 單擺模型
2.(多選)圖甲是用力傳感器對(duì)單擺做小角度擺動(dòng)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量的裝置圖,圖乙是與力傳感器連接的計(jì)算機(jī)屏幕所顯示的F-t圖像,其中F的最大值Fmax=1.02 N,已知擺球質(zhì)量m=100 g,重力加速度取9.8 m/s2,π2取9.8,不計(jì)擺線(xiàn)質(zhì)量及空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是( )
A.單擺周期為0.8 s
B.單擺擺長(zhǎng)為1.0 m
C.F的最小值Fmin=0.96 N
D.若僅將擺球質(zhì)量變?yōu)?00 g,單擺周期不變
考向3 等效擺長(zhǎng)問(wèn)題
3.(2024·揚(yáng)州高三模擬)如圖所示,“桿線(xiàn)擺”可以繞著固定軸OO′來(lái)回?cái)[動(dòng)。擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡被約束在一個(gè)傾斜的平面內(nèi),這相當(dāng)于單擺在光滑斜面上來(lái)回?cái)[動(dòng)。輕桿水平,桿和線(xiàn)長(zhǎng)均為L(zhǎng),重力加速度為g,擺角很小時(shí),“桿線(xiàn)擺”的周期為( )
A.2πeq \r(\f(\r(3)L,g)) B.2πeq \r(\f(L,g))
C.2πeq \r(\f(2L,g)) D.2πeq \r(\f(2\r(3)L,3g))
考向4 等效重力加速度問(wèn)題
4.如圖所示,一傾角為α=30°的光滑絕緣斜面,處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E=eq \f(2mg,q)?,F(xiàn)將一長(zhǎng)為l的細(xì)線(xiàn)(不可伸長(zhǎng))一端固定,另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球放在斜面上,小球靜止在O點(diǎn)。將小球拉開(kāi)傾角θ后由靜止釋放,小球的運(yùn)動(dòng)可視為單擺運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是( )
A.?dāng)[球的擺動(dòng)周期為T(mén)=2πeq \r(\f(l,g))
B.?dāng)[球的擺動(dòng)周期為T(mén)=2πeq \r(\f(2l,3g))
C.?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)合力為零
D.?dāng)[球剛釋放時(shí)的回復(fù)力大小F=eq \f(1,2)mg
考點(diǎn)四 受迫振動(dòng)和共振
知識(shí)點(diǎn)1.受迫振動(dòng)
(1)概念:系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)。
(2)振動(dòng)特征:物體做受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后,物體振動(dòng)的頻率等于_______的頻率,與物體的固有頻率_______。
知識(shí)點(diǎn)2.共振
(1)概念:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的_______時(shí),物體做受迫振動(dòng)的振幅達(dá)到_______的現(xiàn)象。
(2)共振的條件:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的_______。
(3)共振的特征:共振時(shí)_______最大。
(4)共振曲線(xiàn)(如圖所示)。
f=f0時(shí),A=_______,f與f0相差越大,物體做受迫振動(dòng)的振幅_______。
知識(shí)點(diǎn)3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振的比較
1.如圖所示,我愛(ài)發(fā)明節(jié)目《松果紛紛落》中的松果采摘機(jī)利用了機(jī)械臂抱緊樹(shù)干,通過(guò)采摘振動(dòng)頭振動(dòng)而搖動(dòng)樹(shù)干,使得松果脫落,則( )
A.工作中,樹(shù)干的振動(dòng)頻率可能大于采摘振動(dòng)頭的振動(dòng)頻率
B.采摘振動(dòng)頭停止振動(dòng),則樹(shù)干的振動(dòng)頻率逐漸減小
C.采摘振動(dòng)頭振動(dòng)頻率越大,落果效果越好
D.對(duì)于粗細(xì)不同的樹(shù)干可以調(diào)整采摘振動(dòng)頭的頻率以達(dá)到最佳采摘效果
2.一個(gè)單擺做受迫振動(dòng),其共振曲線(xiàn)(振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系)如圖所示,則( )
A.此單擺的固有周期約為0.5 s
B.此單擺的擺長(zhǎng)約為1 m
C.若擺長(zhǎng)增大,單擺固有頻率增大
D.若擺長(zhǎng)增大,共振曲線(xiàn)的峰將向右移動(dòng)
1.(2024·北京·高考真題)圖甲為用手機(jī)和輕彈簧制作的一個(gè)振動(dòng)裝置。手機(jī)加速度傳感器記錄了手機(jī)在豎直方向的振動(dòng)情況,以向上為正方向,得到手機(jī)振動(dòng)過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的曲線(xiàn)為正弦曲線(xiàn),如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.時(shí),彈簧彈力為0
B.時(shí),手機(jī)位于平衡位置上方
C.從至,手機(jī)的動(dòng)能增大
D.a(chǎn)隨t變化的關(guān)系式為
2.(2024·甘肅·高考真題)如圖為某單擺的振動(dòng)圖像,重力加速度g取,下列說(shuō)法正確的是( )
A.?dāng)[長(zhǎng)為1.6m,起始時(shí)刻速度最大B.?dāng)[長(zhǎng)為2.5m,起始時(shí)刻速度為零
C.?dāng)[長(zhǎng)為1.6m,A、C點(diǎn)的速度相同D.?dāng)[長(zhǎng)為2.5m,A、B點(diǎn)的速度相同
3.(2024·浙江·高考真題)如圖所示,不可伸長(zhǎng)的光滑細(xì)線(xiàn)穿過(guò)質(zhì)量為0.1kg的小鐵球,兩端A、B懸掛在傾角為 的固定斜桿上,間距為1.5m。小球平衡時(shí),A端細(xì)線(xiàn)與桿垂直;當(dāng)小球受到垂直紙面方向的擾動(dòng)做微小擺動(dòng)時(shí),等效于懸掛點(diǎn)位于小球重垂線(xiàn)與AB交點(diǎn)的單擺,重力加速度,則( )
A.?dāng)[角變小,周期變大
B.小球擺動(dòng)周期約為2s
C.小球平衡時(shí),A端拉力為N
D.小球平衡時(shí),A端拉力小于B端拉力
4.(2024·河北·高考真題)如圖,一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輕桿在豎直框架平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),輕桿一端固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,另一端懸掛一紫外光筆,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)紫外光始終豎直投射至水平鋪開(kāi)的感光紙上,沿垂直于框架的方向勻速拖動(dòng)感光紙,感光紙上就畫(huà)出了描述光點(diǎn)振動(dòng)的圖像.已知輕桿在豎直面內(nèi)長(zhǎng),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為.該振動(dòng)的圓頻率和光點(diǎn)在內(nèi)通過(guò)的路程分別為( )
A.B.C.D.
5.(2024·遼寧·高考真題)如圖(a),將一彈簧振子豎直懸掛,以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向上為正方向建立x軸。若將小球從彈簧原長(zhǎng)處由靜止釋放,其在地球與某球狀天體表面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如(b)所示(不考慮自轉(zhuǎn)影響),設(shè)地球、該天體的平均密度分別為ρ1和ρ2,地球半徑是該天體半徑的n倍。的值為( )
A.B.C.D.
6.(2024·福建·高考真題)某簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像如圖所示,則以下說(shuō)法正確的是( )
A.振幅B.頻率
C.時(shí)速度為0D.時(shí)加速度方向豎直向下
7.(2024·浙江·高考真題)如圖1所示,質(zhì)量相等的小球和點(diǎn)光源,分別用相同的彈簧豎直懸掛于同一水平桿上,間距為,豎直懸掛的觀(guān)測(cè)屏與小球水平間距為,小球和光源做小振幅運(yùn)動(dòng)時(shí),在觀(guān)測(cè)屏上可觀(guān)測(cè)小球影子的運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向,小球和光源的振動(dòng)圖像如圖2所示,則( )
A.時(shí)刻小球向上運(yùn)動(dòng)B.時(shí)刻光源的加速度向上
C.時(shí)刻小球與影子相位差為D.時(shí)刻影子的位移為
8.(2024·海南·高考真題)真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量均為?q(q ≥ 0),固定于相距為2r的P1、P2兩點(diǎn),O是P1P2連線(xiàn)的中點(diǎn),M點(diǎn)在P1P2連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上,距離O點(diǎn)為r,N點(diǎn)在P1P2連線(xiàn)上,距離O點(diǎn)為x(x
這是一份第31講 機(jī)械波(講義)(原卷版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材新高考),共19頁(yè)。
這是一份第30講 機(jī)械振動(dòng)(練習(xí))(原卷版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材新高考),共12頁(yè)。
這是一份第30講 機(jī)械振動(dòng)(練習(xí))(解析版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材新高考),共26頁(yè)。
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