小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com考点29机械振动1.高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题简谐运动公式与图像2024年北京卷选择题单摆与图像2024年甘肃卷选择题单摆2024年6月浙江卷2.命题规律及备考策略【命题规律】高考对机械振动的考查较为频繁，题目以选择题形式出现的几率较高，难度上大多不大。这部分内容也会与机械波结合考查。【备考策略】1.理解和掌握简谐运动的基本规律和图像。2.能够利用简谐运动的基本规律处理有关弹簧振子和单摆模型的有关问题。3.理解和掌握受迫振动和共振。【命题预测】重点关注有关弹簧振子和单摆模型的简谐运动的基本规律。一、简谐运动单摆、单摆的周期公式1．简谐运动(1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(xt图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。(2)条件：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，质点的运动就是简谐运动。(3)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。(4)回复力①定义：使物体返回到平衡位置的力。②方向：总是指向平衡位置。③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。(5)简谐运动的特征①动力学特征：F回＝－kx。②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v、a的变化趋势相反)。③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变。2．单摆、单摆的周期公式小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(1)单摆①用细线悬挂着小球在竖直平面内摆动，如果细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线长度相比也可以忽略，空气等对小球的阻力与它受到的重力及绳的拉力相比可以忽略，这样的装置就叫作单摆。②单摆是实际摆的理想化模型。我们总要尽量选择质量大、体积小的球和尽量细的线。(2)单摆的回复力①单摆的回复力是由重力沿圆弧切线方向的分力F＝mgsinθ提供的，如图所示。②在最大偏角很小的条件下，sinθ≈，其中x为摆球偏离平衡位置O点的位移。单摆的回复力F＝－x，令k＝，则F＝－kx。③在偏角很小的情况下，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总是指向平衡位置，因此单摆做简谐运动。(3)周期公式①提出：周期公式是荷兰物理学家惠更斯首先提出的。②公式：T＝2π，即单摆做简谐运动的周期T与摆长l的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比，而与振幅、摆球质量无关。二、简谐运动的公式和图像1．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。(2)运动学表达式：x＝A_sin_(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢。2．简谐运动的图像(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图像如图甲所示。(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图像如图乙所示。三、受迫振动和共振1．受迫振动系统在驱动力作用下的振动。物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，与物体的固有周期(或频率)无关。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com2．共振做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象。受迫振动的振幅与驱动力频率的关系如图所示。考点一简谐运动的基本规律考向1简谐运动中各物理量的分析分析简谐运动的技巧：分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。另外，各矢量均在其值为零时改变方向。1．如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为。下列说法正确的是（）A．MN间距离为5cmB．振子的运动周期是0.2sC．时，振子位于N点D．时，振子具有最大速度【答案】B【详解】A．MN间距离为2A=10cm，选项A错误；B．振子的运动周期是选项B正确；C．时，x=0，则振子位于O点，选项C错误；D．时振子位于N...