高考物理 機械振動 機械波 光 電磁波 相對論簡介 基礎(chǔ)課時1 機械振動（選修3-4）

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1、高考導(dǎo)航考點內(nèi)容考點內(nèi)容要求要求說明說明高考命題實況高考命題實況命題熱點命題熱點2014江蘇江蘇2015江蘇江蘇簡諧運動簡諧運動的表達式和圖象簡諧運動簡諧運動的表達式和圖象(1)機械運動的特點及規(guī)律；機械運動的特點及規(guī)律；(2)波速、波長、頻率間的關(guān)系；波速、波長、頻率間的關(guān)系；(3)波動圖象與振動圖象綜合問波動圖象與振動圖象綜合問題及波的多解性問題；題及波的多解性問題；(4)用單擺測定重力加速度；用單擺測定重力加速度；(5)對光的折射、不同色光的折對光的折射、不同色光的折射率、全反射的考查；射率、全反射的考查；(6)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象的考查；的考查；(7)測定玻

2、璃的折射率；測定玻璃的折射率；(8)麥克斯韋電磁理論、電磁波，麥克斯韋電磁理論、電磁波，相對論的兩個基本假設(shè)相對論的兩個基本假設(shè)受迫振動和共振受迫振動和共振機械波橫波和縱波橫波的圖象機械波橫波和縱波橫波的圖象波長、波速和頻率波長、波速和頻率(周期周期)的關(guān)系的關(guān)系僅限于單一方向傳播僅限于單一方向傳播T12B(2)波的干涉和衍射波的干涉和衍射T12B(2)多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)T12B(1)電磁波譜電磁波及其應(yīng)用電磁波譜電磁波及其應(yīng)用光的折射定律折射率光的折射定律折射率T12B(3)T12B(3)光的全反射光導(dǎo)纖維光的全反射光導(dǎo)纖維光的干涉、衍射和偏振光的干涉、衍射和偏振T12B(1)激光的特性及

3、應(yīng)用激光的特性及應(yīng)用狹義相對論的基本假設(shè)狹義相對論時空狹義相對論的基本假設(shè)狹義相對論時空觀與經(jīng)典時空觀的區(qū)別觀與經(jīng)典時空觀的區(qū)別同時的相對性長度的相對性質(zhì)能關(guān)系同時的相對性長度的相對性質(zhì)能關(guān)系計算不作要求計算不作要求實驗十：探究單擺的周期與擺長的關(guān)系實驗十：探究單擺的周期與擺長的關(guān)系T12B(2)實驗十一：測定玻璃的折射率實驗十一：測定玻璃的折射率基礎(chǔ)課時基礎(chǔ)課時1機械振動機械振動知識梳理知識梳理知識點一、簡諧運動單擺、單擺的周期公式知識點一、簡諧運動單擺、單擺的周期公式1.簡諧運動簡諧運動(1)定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向_的的回復(fù)力作用下

4、的振動。回復(fù)力作用下的振動。(2)平衡位置：物體在振動過程中平衡位置：物體在振動過程中_為零的位置。為零的位置。(3)回復(fù)力回復(fù)力定義：使物體返回到定義：使物體返回到_的力。的力。方向：總是指向方向：總是指向_。來源：屬于來源：屬于_力，可以是某一個力，也可以是幾個力的力，可以是某一個力，也可以是幾個力的_或某個力的或某個力的_。平衡位置平衡位置回復(fù)力回復(fù)力平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置合力合力分力分力效果效果(4)簡諧運動的特征簡諧運動的特征動力學(xué)特征：動力學(xué)特征：F回回_。運動學(xué)特征：運動學(xué)特征：x、v、a均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變化均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變化(注意注意v、a的

5、變化趨勢相反的變化趨勢相反)。能量特征：系統(tǒng)的機械能守恒，振幅能量特征：系統(tǒng)的機械能守恒，振幅A不變。不變。2.簡諧運動的兩種模型簡諧運動的兩種模型kx模型模型彈簧振子彈簧振子單擺單擺示意圖示意圖彈力彈力原長原長重力重力知識點二、簡諧運動的公式和圖象知識點二、簡諧運動的公式和圖象1.簡諧運動的表達式簡諧運動的表達式(1)動力學(xué)表達式：動力學(xué)表達式：F_，其中，其中“”表示回復(fù)力與位移的表示回復(fù)力與位移的方向相反。方向相反。(2)運動學(xué)表達式：運動學(xué)表達式：x_，其中，其中A代表振幅，代表振幅，2f表示簡諧運動的快慢。表示簡諧運動的快慢。2.簡諧運動的圖象簡諧運動的圖象(1)從從_開始計時，函數(shù)

6、表達式為開始計時，函數(shù)表達式為xAsint，圖象如圖，圖象如圖1甲所示。甲所示。圖圖1kxAsin(t)平衡位置平衡位置(2)從從_開始計時，函數(shù)表達式為開始計時，函數(shù)表達式為xAcost，圖象如，圖象如圖圖1乙所示。乙所示。知識點三、受迫振動和共振知識點三、受迫振動和共振1.受迫振動受迫振動系統(tǒng)在系統(tǒng)在_作用下的振動。做受迫振動的物體，它做受迫振作用下的振動。做受迫振動的物體，它做受迫振動的周期動的周期(或頻率或頻率)等于等于_的周期的周期(或頻率或頻率)，而與物體的固，而與物體的固有周期有周期(或頻率或頻率)_關(guān)。關(guān)。2.共振共振做受迫振動的物體，它的固有頻率與驅(qū)動力做受迫振動的物體，它的

7、固有頻率與驅(qū)動力的頻率越接近，其振幅就越大，當二者的頻率越接近，其振幅就越大，當二者_時，振幅達到最大，這就是共振現(xiàn)象。共振時，振幅達到最大，這就是共振現(xiàn)象。共振曲線如圖曲線如圖2所示。所示。圖圖2最大位移處最大位移處驅(qū)動力驅(qū)動力驅(qū)動力驅(qū)動力無無相等相等 思考思考下列說法是否正確，正確的畫下列說法是否正確，正確的畫“”，錯誤的畫，錯誤的畫“”。(1)簡諧運動平衡位置就是質(zhì)點所受合力為零的位置。簡諧運動平衡位置就是質(zhì)點所受合力為零的位置。()(2)彈簧振子每次經(jīng)過平衡位置時，位移為零、動能為零。彈簧振子每次經(jīng)過平衡位置時，位移為零、動能為零。()(3)單擺無論擺角多大都是簡諧運動。單擺無論擺角多

8、大都是簡諧運動。()(4)物體做受迫振動時，其振動頻率與固有頻率無關(guān)。物體做受迫振動時，其振動頻率與固有頻率無關(guān)。()(5)簡諧運動的圖象描述的是振動質(zhì)點的軌跡。簡諧運動的圖象描述的是振動質(zhì)點的軌跡。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)診斷自測診斷自測1.做簡諧運動的物體，當它每次經(jīng)過同一位置時，可能不同的物做簡諧運動的物體，當它每次經(jīng)過同一位置時，可能不同的物理量是理量是_。A.位移位移B.速度速度 C.加速度加速度 D.回復(fù)力回復(fù)力解析解析做簡諧運動的物體，當它每次經(jīng)過同一位置時，位移相做簡諧運動的物體，當它每次經(jīng)過同一位置時，位移相同，加速度相同，速度的大小相等，但方向不一定相同，

9、所以同，加速度相同，速度的大小相等，但方向不一定相同，所以可能不同的物理量是速度，選項可能不同的物理量是速度，選項B正確。正確。答案答案B2.如圖如圖3甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以O(shè)點為平點為平衡位置，在衡位置，在a、b兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。由振動圖象可以得知由振動圖象可以得知_。圖圖3A.振子的振動周期等于振子的振動周期等于t1B.在在t0時刻，振子的位置在時刻，振子的位置在a點點C.在在tt1時刻，振子的速度為零時刻，振子的速度為零D.從從t1到到t2，振子從，振子從O點運

10、動到點運動到b點點解析解析由題圖乙可知，振子的振動周期等于由題圖乙可知，振子的振動周期等于2t1，故，故A錯誤；在錯誤；在t0時刻，振子的位置在時刻，振子的位置在O點，故點，故B錯誤；在錯誤；在tt1時刻，振子在時刻，振子在平衡位置，其速度最大，故平衡位置，其速度最大，故C錯誤；由題圖乙可看出，從錯誤；由題圖乙可看出，從t1到到t2，振子從振子從O點運動到點運動到b點，故點，故D正確。正確。答案答案D答案答案C4.某振動系統(tǒng)的固有頻率為某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為動，驅(qū)動力的頻率為f。若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說

11、法正。若驅(qū)動力的振幅保持不變，下列說法正確的是確的是_。A.當當ff0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大減小而增大C.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f解析解析受迫振動的振幅受迫振動的振幅A隨驅(qū)動力的頻率變化規(guī)律如圖所示，隨驅(qū)動力的頻率變化規(guī)律如圖所示，顯然顯然A錯誤，錯誤，B正確；穩(wěn)定時系統(tǒng)的頻率等于驅(qū)動力的頻率，即正確；穩(wěn)定時系統(tǒng)的頻率等于驅(qū)動力的頻率，即C錯誤，錯誤，D正確。正確。BD5.(2016北京四十四中期中北京四十四中期中)某單擺做

12、小角度擺動，其振動圖象如某單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖圖4所示，則以下說法正確的是所示，則以下說法正確的是_。圖圖4A.t1時刻擺球速度最大，擺球向心加速度最大時刻擺球速度最大，擺球向心加速度最大B.t2時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大C.t3時刻擺球速度為零，擺球所受回復(fù)力最大時刻擺球速度為零，擺球所受回復(fù)力最大D.t4時刻擺球速度為零，擺球處于平衡狀態(tài)時刻擺球速度為零，擺球處于平衡狀態(tài)解析解析由題圖讀出由題圖讀出t1、t3時刻位移最大，回復(fù)力最大，速度為時刻位移最大，回復(fù)力最大，速度為零，向心加速度為零，零，向心加速度為零，A錯誤，錯誤，C正確；

13、正確；t2、t4時刻位移為零，時刻位移為零，說明擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對它的拉力最大，說明擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對它的拉力最大，B正確，正確，D錯誤。錯誤。答案答案BC考點一簡諧運動的五個特征考點一簡諧運動的五個特征1.動力學(xué)特征：動力學(xué)特征：Fkx，“”表示回復(fù)力的方向與位移方向相表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，反，k是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)。是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)。2.運動學(xué)特征：運動學(xué)特征：簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比，而方向相反，為變加速運動，遠離平衡位置時，正比，而方向相反，為變

14、加速運動，遠離平衡位置時，x、F、a、Ep均增大，均增大，v、Ek均減小，靠近平衡位置時則相反。均減小，靠近平衡位置時則相反。3.運動的周期性特征：運動的周期性特征：相隔相隔T或或nT的兩個時刻振子處于同一位置且的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同。振動狀態(tài)相同。4.對稱性特征：對稱性特征：(2)如圖所示，振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置如圖所示，振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置O對稱的兩點對稱的兩點P、P(OPOP)時，速度的大小、動能、勢能相等，相對于平衡位置時，速度的大小、動能、勢能相等，相對于平衡位置的位移大小相等。的位移大小相等。(3)振子由振子由P到到O所用時間等于由所用時間等于由O到到P所用時間，即

15、所用時間，即tPOtOP。(4)振子往復(fù)過程中通過同一段路程振子往復(fù)過程中通過同一段路程(如如OP段段)所用時間相等，所用時間相等，即即tOPtPO。5.能量特征：能量特征：振動的能量包括動能振動的能量包括動能Ek和勢能和勢能Ep，簡諧運動過程，簡諧運動過程中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能守恒。中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能守恒。【例【例1】2013新課標全國卷新課標全國卷，34(1)如圖如圖5，一輕彈簧一端固，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小兩個小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動

16、，振幅為物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為，周期為T0。當物塊向右通過平衡位置時，。當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠之間的粘膠脫開；以后小物塊脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為振動的振幅和周期分別為A和和T，則，則A_A0(填填“”、“”、“”或或“”)。圖圖5答案答案方法提煉方法提煉分析簡諧運動的技巧分析簡諧運動的技巧(1)分析簡諧運動中各物理量的變化情況時，一定要以位移為分析簡諧運動中各物理量的變化情況時，一定要以位移為橋梁，位移增大時，振動質(zhì)點的回復(fù)力、加速度、勢能均增橋梁，位移增大時，振動質(zhì)點的回復(fù)力、加速度、勢能均增大，速度、動能均減小

17、；反之，則產(chǎn)生相反的變化。另外，大，速度、動能均減?。环粗?，則產(chǎn)生相反的變化。另外，各矢量均在其值為零時改變方向。各矢量均在其值為零時改變方向。(2)分析過程中要特別注意簡諧運動的周期性和對稱性。分析過程中要特別注意簡諧運動的周期性和對稱性。圖圖6A.該彈簧振子的振幅為該彈簧振子的振幅為1mB.該彈簧振子的周期為該彈簧振子的周期為1sC.該彈簧振子的最大加速度為該彈簧振子的最大加速度為10m/s2D.該彈簧振子的最大速度為該彈簧振子的最大速度為2m/s答案答案BC考點二簡諧運動的規(guī)律及圖象考點二簡諧運動的規(guī)律及圖象1.簡諧運動的數(shù)學(xué)表達式簡諧運動的數(shù)學(xué)表達式xAsin(t)2.振動圖象提供的信

18、息振動圖象提供的信息(1)由圖象可以看出質(zhì)點振動的振幅、周期。由圖象可以看出質(zhì)點振動的振幅、周期。(2)可以確定某時刻質(zhì)點離開平衡位置的位移?？梢源_定某時刻質(zhì)點離開平衡位置的位移。(3)可以確定各時刻質(zhì)點的振動方向?？梢源_定各時刻質(zhì)點的振動方向。(4)可以確定某時刻質(zhì)點的回復(fù)力、加速度和速度的方向。可以確定某時刻質(zhì)點的回復(fù)力、加速度和速度的方向。(5)比較不同時刻質(zhì)點的速度、加速度的大小。比較不同時刻質(zhì)點的速度、加速度的大小?！纠纠?】一個質(zhì)點以一個質(zhì)點以O(shè)為中心做簡諧運動，位移隨時間變化的圖為中心做簡諧運動，位移隨時間變化的圖象如圖象如圖7所示。所示。a、b、c、d表示質(zhì)點在不同時刻的相應(yīng)

19、位置，且表示質(zhì)點在不同時刻的相應(yīng)位置，且b、d關(guān)于平衡位置對稱，則下列說法中正確的是關(guān)于平衡位置對稱，則下列說法中正確的是_。圖圖7答案答案AC【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】2.(2016浙江瑞安測試浙江瑞安測試)一水平彈簧振子做簡諧運動的振動圖象如一水平彈簧振子做簡諧運動的振動圖象如圖圖8所示，已知彈簧的勁度系數(shù)為所示，已知彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，則，則_。圖圖8A.圖中圖中A點對應(yīng)的時刻振子所受的回復(fù)力大小為點對應(yīng)的時刻振子所受的回復(fù)力大小為5N，方向指向，方向指向x軸的負方向軸的負方向B.圖中圖中A點對應(yīng)的時刻振子的速度方向指向點對應(yīng)的時刻振子的速度方向指向x軸的正方向軸的正方向C.在在

20、04s內(nèi)振子做了內(nèi)振子做了1.75次全振動次全振動D.在在04s內(nèi)振子通過的路程為內(nèi)振子通過的路程為3.5cm解析解析由簡諧運動的特點和彈簧彈力與伸長量的關(guān)系可知，圖由簡諧運動的特點和彈簧彈力與伸長量的關(guān)系可知，圖中中A點對應(yīng)的時刻振子所受的回復(fù)力大小為點對應(yīng)的時刻振子所受的回復(fù)力大小為Fkx200.25N5N，方向指向，方向指向x軸的負方向，并且現(xiàn)在正在遠離軸的負方向，并且現(xiàn)在正在遠離O點向點向x軸軸的正方向運動，的正方向運動，A、B正確；由圖可讀出周期為正確；由圖可讀出周期為2s，4s內(nèi)振子內(nèi)振子做兩次全振動，通過的路程是做兩次全振動，通過的路程是s24A240.5cm4cm，C、D錯誤。

21、錯誤。答案答案AB考點三單擺周期公式的應(yīng)用考點三單擺周期公式的應(yīng)用【例【例3】如圖如圖9所示，在水平地面上有一段光滑圓弧形槽，弧的所示，在水平地面上有一段光滑圓弧形槽，弧的半徑是半徑是R，所對圓心角小于，所對圓心角小于10，現(xiàn)在圓弧的右側(cè)邊緣，現(xiàn)在圓弧的右側(cè)邊緣M處放一處放一個小球個小球A，使其由靜止下滑，則：，使其由靜止下滑，則：圖圖9(1)小球由小球由M至至O的過程中所需時間的過程中所需時間t為多少？在此過程中能量為多少？在此過程中能量如何轉(zhuǎn)化如何轉(zhuǎn)化(定性說明定性說明)?(2)若在若在MN圓弧上存在兩點圓弧上存在兩點P、Q，且，且P、Q關(guān)于關(guān)于O對稱，且已對稱，且已測得小球測得小球A由由

22、P到達到達Q所需時間為所需時間為t，則小球由，則小球由Q至至N的最短時的最短時間為多少？間為多少？【拓展延伸】【拓展延伸】在在【例【例3】中若在圓弧的最低點中若在圓弧的最低點O的正上方的正上方h處由靜止釋放小球處由靜止釋放小球B，讓其自由下落，同時讓其自由下落，同時A球從圓弧左側(cè)由靜止釋放，欲使球從圓弧左側(cè)由靜止釋放，欲使A、B兩兩球在圓弧最低點球在圓弧最低點O處相遇，則處相遇，則B球下落的高度球下落的高度h是多少？是多少？【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】3.如圖如圖10所示，為半徑很大的光滑圓弧軌道上的一小段，小球所示，為半徑很大的光滑圓弧軌道上的一小段，小球B靜靜止在圓弧軌道的最低點止在圓弧軌道的

23、最低點O處，另有一小球處，另有一小球A自圓弧軌道上自圓弧軌道上C處由處由靜止?jié)L下，經(jīng)時間靜止?jié)L下，經(jīng)時間t與與B發(fā)生正碰。碰后兩球分別在這段圓弧軌發(fā)生正碰。碰后兩球分別在這段圓弧軌道上運動而未離開軌道。當兩球第二次相碰時道上運動而未離開軌道。當兩球第二次相碰時_。圖圖10A.相間隔的時間為相間隔的時間為4tB.相間隔的時間為相間隔的時間為2tC.將仍在將仍在O處相碰處相碰D.可能在可能在O點以外的其他地方相碰點以外的其他地方相碰答案答案BC考點四實驗十：探究單擺的周期與擺長的關(guān)系考點四實驗十：探究單擺的周期與擺長的關(guān)系1.實驗原理實驗原理2.實驗器材實驗器材帶有鐵夾的鐵架臺、中心有小孔的金屬小

24、球，不易伸長的細線帶有鐵夾的鐵架臺、中心有小孔的金屬小球，不易伸長的細線(約約1米米)、秒表、毫米刻度尺和游標卡尺。、秒表、毫米刻度尺和游標卡尺。圖圖11【例【例4】2015天津理綜，天津理綜，9(2)某同學(xué)利用單擺測量重力加速度。某同學(xué)利用單擺測量重力加速度。為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是_。A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B.組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線C.實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D.擺長一定的情況下，擺的振幅盡量大擺長一定的

25、情況下，擺的振幅盡量大如圖如圖12所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單的單擺。實驗時，由于僅有量程為擺。實驗時，由于僅有量程為20cm、精度為、精度為1mm的鋼板刻度的鋼板刻度尺，于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處尺，于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標記點，測出單擺的周期于同一水平面的位置做一標記點，測出單擺的周期T1；然后保；然后保持懸點位置不變，設(shè)法將擺長縮短一些，再次使擺球自然下垂，持懸點位置不變，設(shè)法將擺長縮短一些，再次使擺球自然下垂，用同樣方法在豎直立柱上做另一標記點，并測出單

26、擺的周期用同樣方法在豎直立柱上做另一標記點，并測出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標記點之間的距離最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標記點之間的距離L。用。用上述測量結(jié)果，寫出重力加速度的表達式上述測量結(jié)果，寫出重力加速度的表達式g_。圖圖12解析解析在利用單擺測重力加速度實驗中，為了使測量誤差盡在利用單擺測重力加速度實驗中，為了使測量誤差盡量小，須選用密度大、半徑小的擺球和不易伸長的細線，擺球量小，須選用密度大、半徑小的擺球和不易伸長的細線，擺球須在同一豎直面內(nèi)擺動，擺長一定時，振幅盡量小些，以使其須在同一豎直面內(nèi)擺動，擺長一定時，振幅盡量小些，以使其滿足簡諧運動條件，故選滿足

27、簡諧運動條件，故選B、C?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】4.某同學(xué)在某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的的實驗中進行了如下的操作：操作：(1)用游標尺上有用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖13甲所示，可讀出擺球的直徑為甲所示，可讀出擺球的直徑為_cm。把擺球用細線懸。把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L。圖圖13(2)用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為計時并記為n1，單

28、擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到，單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n60時時秒表的示數(shù)如圖秒表的示數(shù)如圖13乙所示，該單擺的周期是乙所示，該單擺的周期是T_s(結(jié)果保結(jié)果保留三位有效數(shù)字留三位有效數(shù)字)。(3)測量出多組周期測量出多組周期T、擺長、擺長L的數(shù)值后，畫出的數(shù)值后，畫出T2L圖線如圖圖線如圖13丙，丙，此圖線斜率的物理意義是此圖線斜率的物理意義是()(4)在在(3)中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線將中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線將不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比，其大不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比，其大小小()A.偏大偏

29、大 B.偏小偏小 C.不變不變 D.都有可能都有可能答案答案(1)2.06(2)2.28(3)C(4)C1.如圖如圖14所示，彈簧振子在所示，彈簧振子在BC間振動，間振動，O為平衡位置，為平衡位置，BOOC5cm，若振子從，若振子從B到到C的運動時間是的運動時間是1s，則下列說法中正確的是，則下列說法中正確的是_。圖圖14A.振子從振子從B經(jīng)經(jīng)O到到C完成一次全振動完成一次全振動B.振動周期是振動周期是1s，振幅是，振幅是10cmC.經(jīng)過兩次全振動，振子通過的路程是經(jīng)過兩次全振動，振子通過的路程是20cmD.從從B開始經(jīng)過開始經(jīng)過3s，振子通過的路程是，振子通過的路程是30cm解析解析振子從振

30、子從BOC僅完成了半次全振動，所以周期僅完成了半次全振動，所以周期T21s2s，振幅，振幅ABO5cm，選項，選項A、B錯誤；振子在一錯誤；振子在一次全振動中通過的路程為次全振動中通過的路程為4A20cm，所以兩次全振動中通過，所以兩次全振動中通過的路程為的路程為40cm，選項，選項C錯誤；錯誤；3s的時間為的時間為1.5T，所以振子通，所以振子通過的路程為過的路程為30cm，選項，選項D正確。正確。答案答案D2. 2013江蘇單科，江蘇單科，12B(1)如圖如圖15所示的裝置，彈簧振子的固有所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是頻率是4Hz。現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力，?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動

31、把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力，測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1Hz，則把手轉(zhuǎn)動的頻，則把手轉(zhuǎn)動的頻率為率為_。圖圖15A.1HzB.3HzC.4HzD.5Hz解析解析因把手每轉(zhuǎn)動一周，驅(qū)動力完成一次周期性變化，即因把手每轉(zhuǎn)動一周，驅(qū)動力完成一次周期性變化，即把手轉(zhuǎn)動頻率即為驅(qū)動力的頻率把手轉(zhuǎn)動頻率即為驅(qū)動力的頻率.彈簧振子做受迫振動，而受彈簧振子做受迫振動，而受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與振動系統(tǒng)的固有頻率無迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與振動系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)，故關(guān)，故A正確。正確。答案答案A3.如圖如圖16所示，虛線和實線分別為甲、乙兩個彈簧振

32、子做簡諧運所示，虛線和實線分別為甲、乙兩個彈簧振子做簡諧運動的圖象。已知甲、乙兩個振子質(zhì)量相等。則動的圖象。已知甲、乙兩個振子質(zhì)量相等。則_。圖圖16A.甲、乙兩振子的振幅之比為甲、乙兩振子的振幅之比為21B.甲、乙兩振子的頻率之比為甲、乙兩振子的頻率之比為12C.前前2s內(nèi)甲、乙兩振子的加速度均為正值內(nèi)甲、乙兩振子的加速度均為正值D.第第2s末甲的速度最大，乙的加速度最大末甲的速度最大，乙的加速度最大解析解析根據(jù)甲、乙兩個振子做簡諧運動的圖象可知，兩振子的根據(jù)甲、乙兩個振子做簡諧運動的圖象可知，兩振子的振幅振幅A甲甲2cm，A乙乙1cm，甲、乙兩振子的振幅之比為，甲、乙兩振子的振幅之比為21

33、，選項選項A正確；甲振子的周期為正確；甲振子的周期為4s，頻率為，頻率為0.25Hz，乙振子的周，乙振子的周期為期為8s，頻率為，頻率為0.125Hz，甲、乙兩振子的頻率之比為，甲、乙兩振子的頻率之比為21，選項選項B錯誤；前錯誤；前2s內(nèi)，甲的加速度為負值，乙的加速度為正值，內(nèi)，甲的加速度為負值，乙的加速度為正值，選項選項C錯誤；第錯誤；第2s末甲通過平衡位置，速度最大，乙在最大位末甲通過平衡位置，速度最大，乙在最大位移處加速度最大，選項移處加速度最大，選項D正確。正確。答案答案AD4.2015山東理綜，山東理綜，38(1)如圖如圖17，輕彈簧上端固定，下端連接，輕彈簧上端固定，下端連接一小

34、物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向，一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達式為物塊簡諧運動的表達式為y0.1sin(2.5t)m。t0時刻，一小時刻，一小球從距物塊球從距物塊h高處自由落下；高處自由落下；t0.6s時，小球恰好與物塊處于時，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小同一高度。取重力加速度的大小g10m/s2。以下判斷正確的。以下判斷正確的是是_。圖圖17A.h1.7mB.簡諧運動的周期是簡諧運動的周期是0.8sC.0.6s內(nèi)物塊運動的路程是內(nèi)物塊運動的路程是0.2mD.t0.4s時，物塊與小球運動方向相反時，物塊與小球運動方向相反答案答案AB5.某實驗小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校耗硨嶒炐〗M在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校?1)用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖18所示，則該擺所示，則該擺球的直徑為球的直徑為_cm。圖圖18答案答案(1)0.97(2)C