高考物理 59机械振动精解分析.doc

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1、高考题精解分析：59机械振动高频考点：简谐运动、简谐运动的图象、叠加体的简谐运动、受迫振动和共振动态发布：2011江苏物理第12题B(3)、2010全国理综1第21题命题规律：回旋加速器是教材中介绍的带电粒子在电磁场中的运动的实例，也是近代物理的重要实验装置，是高考考查的重点和热点，考查回旋加速器的试题可能为选择题，也可能为计算题，计算题常常以压轴题出现，综合性强、难度大、分值高、区分度大。命题分析考查方式一简谐运动【命题分析】做简谐运动的物体，其回复力F=-kx，在通过关于平衡位置对称的两个位置时的一些物理量具有对称性。如：相对于平衡位置对称的两个位置

2、位移大小相等、方向相反；加速度大小相等、方向相反；速度大小相等，动能相等，势能相等；从某位置到达平衡位置的时间与从平衡位置到达对称点的时间相等。高考对简谐运动的考查难度中等。例1．（2011江苏物理第12题B(3)）将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。【解析】单摆周期公式T=2π，且kl=mg，解得T=2π。【点评】此题考查推理能力和运算能力。例2（2010全国理综1第21题）

3、一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。t＝0时刻振子的位移x＝-0.1m；t＝s时刻x＝0.1m；t＝4s时刻x＝0.1m。该振子的振幅和周期可能为A．0.1m，s　　　　B．0.1m，8s　　　　C．0.2m，s　　　D．0.2m，8s△t1△t2【解析】题述在t=s和t=4s两时刻振子的位移相同，这可能有两种情况。第一种情况是此时间差△t2=4s-s=s是周期的整数倍，即s=nT，当n=1时T=s。在s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大，所以振幅是0.1m。选项A正确BC错误。-6-用心爱心专心第二种情况是此时间差不是周期的整数倍，由示

4、意图可知，，当n=0时T=8s，且由于△t2是△t1的二倍说明振幅是该位移0.1m的二倍为0.2m，选项D正确。【答案】AD【点评】此题考查对简谐运动周期性和对称性的理解、考查应用周期性和对称性分析问题的【答案】AD【点评】此题考查运用位移随时间变化的关系式判断简谐运动情况的能力。考查方式二叠加体的简谐运动【命题分析】叠加体的简谐运动时二物体具有相同的运动状态，可利用整体法分析整体受力情况和运动情况。与外界没有力作用的物体做简谐运动的回复力由另一物体施加的摩擦力提供。高考对叠加体的简谐运动考查为选择题，难度中等或偏难。例4．-6-用心爱心专心（2008四

5、川延考区理综）光滑的水平面上叠放有质量分别为m和m/2的两个木块。下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统象一个整体一样地振动，系统的最大振幅为A．f/kB．2f/kC．3f/kD．4f/k【解析】设系统的最大振幅为A，系统振动的最大加速度a==2kA/3m，对质量为m/2的木块，由牛顿运动定律得f=m/2·a，联立解得系统的最大振幅A=3f/k，选项C正确。【答案】AB【点评】在简谐运动中，当A从最大位移向平衡位置运动时，A的动能增大，则B对A的静摩擦力对A做正功，

6、A对B的静摩擦力对B做负功；当A从平衡位置向最大位移运动时，A的动能减小，则B对A的静摩擦力对A做负功，A对B的静摩擦力对B做正功。考查方式三简谐运动的图象【命题分析】简谐运动的图象是正弦曲线，实质是简谐运动的质点位移随时间变化的图象。由简谐运动图象可判断出任意时刻的位移大小和方向、加速度方向（指向平衡位置——横轴）、速度方向等。高考对简谐运动图象的考查可能单独考查，可能和波动传播综合在一起考查，难度中等。例6.（2009江苏物理第12B题）在-6-用心爱心专心时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是s；t=8s时，质点A的运

7、动沿轴的方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在t=9s时，质点B偏离平衡位置的位移是cm。【解析】题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故t=9s时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.【答案】4正10【点评】此题综合考查振动图像及其相关知识点。-5–4–3–2–1012345x/cm图1dcbao4321x/cmt/so4321

8、x/cmt/s图21234例7（2003广东物理）一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4