高考物理 59機械振動精解分析.doc

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1、高考題精解分析：59機械振動高頻考點：簡諧運動、簡諧運動的圖象、疊加體的簡諧運動、受迫振動和共振動態(tài)發(fā)布：2011江蘇物理第12題B(3)、2010全國理綜1第21題命題規(guī)律：回旋加速器是教材中介紹的帶電粒子在電磁場中的運動的實例，也是近代物理的重要實驗裝置，是高考考查的重點和熱點，考查回旋加速器的試題可能為選擇題，也可能為計算題，計算題常常以壓軸題出現(xiàn)，綜合性強、難度大、分值高、區(qū)分度大。命題分析考查方式一簡諧運動【命題分析】做簡諧運動的物體，其回復力F=-kx，在通過關于平衡位置對稱的兩個位置時的一些物理量具有對稱性。如：相對于平衡位置對稱的兩個位置

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，動能相等，勢能相等；從某位置到達平衡位置的時間與從平衡位置到達對稱點的時間相等。高考對簡諧運動的考查難度中等。例1．（2011江蘇物理第12題B(3)）將一勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下湍系上質(zhì)量為m的物塊，將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期。請由單擺周期公式推算出物塊做簡諧運動的周期T?！窘馕觥繂螖[周期公式T=2π，且kl=mg，解得T=2π?！军c評】此題考查推理能力和運算能力。例2（2010全國理綜1第21題）

3、一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標原點。t＝0時刻振子的位移x＝-0.1m；t＝s時刻x＝0.1m；t＝4s時刻x＝0.1m。該振子的振幅和周期可能為A．0.1m，s　　　　B．0.1m，8s　　　　C．0.2m，s　　　D．0.2m，8s△t1△t2【解析】題述在t=s和t=4s兩時刻振子的位移相同，這可能有兩種情況。第一種情況是此時間差△t2=4s-s=s是周期的整數(shù)倍，即s=nT，當n=1時T=s。在s的半個周期內(nèi)振子的位移由負的最大變?yōu)檎淖畲?，所以振幅?.1m。選項A正確BC錯誤。-6-用心愛心專心第二種情況是此時間差不是周期的整數(shù)倍，由示

4、意圖可知，，當n=0時T=8s，且由于△t2是△t1的二倍說明振幅是該位移0.1m的二倍為0.2m，選項D正確?！敬鸢浮緼D【點評】此題考查對簡諧運動周期性和對稱性的理解、考查應用周期性和對稱性分析問題的【答案】AD【點評】此題考查運用位移隨時間變化的關系式判斷簡諧運動情況的能力?？疾榉绞蕉B加體的簡諧運動【命題分析】疊加體的簡諧運動時二物體具有相同的運動狀態(tài)，可利用整體法分析整體受力情況和運動情況。與外界沒有力作用的物體做簡諧運動的回復力由另一物體施加的摩擦力提供。高考對疊加體的簡諧運動考查為選擇題，難度中等或偏難。例4．-6-用心愛心專心（2008四

5、川延考區(qū)理綜）光滑的水平面上疊放有質(zhì)量分別為m和m/2的兩個木塊。下方木塊與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如圖所示。已知兩木塊之間的最大靜摩擦力為f，為使這兩個木塊組成的系統(tǒng)象一個整體一樣地振動，系統(tǒng)的最大振幅為A．f/kB．2f/kC．3f/kD．4f/k【解析】設系統(tǒng)的最大振幅為A，系統(tǒng)振動的最大加速度a==2kA/3m，對質(zhì)量為m/2的木塊，由牛頓運動定律得f=m/2·a，聯(lián)立解得系統(tǒng)的最大振幅A=3f/k，選項C正確?！敬鸢浮緼B【點評】在簡諧運動中，當A從最大位移向平衡位置運動時，A的動能增大，則B對A的靜摩擦力對A做正功，

6、A對B的靜摩擦力對B做負功；當A從平衡位置向最大位移運動時，A的動能減小，則B對A的靜摩擦力對A做負功，A對B的靜摩擦力對B做正功?？疾榉绞饺喼C運動的圖象【命題分析】簡諧運動的圖象是正弦曲線，實質(zhì)是簡諧運動的質(zhì)點位移隨時間變化的圖象。由簡諧運動圖象可判斷出任意時刻的位移大小和方向、加速度方向（指向平衡位置——橫軸）、速度方向等。高考對簡諧運動圖象的考查可能單獨考查，可能和波動傳播綜合在一起考查，難度中等。例6.（2009江蘇物理第12B題）在-6-用心愛心專心時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點A振動的周期是s；t=8s時，質(zhì)點A的運

7、動沿軸的方向（填“正”或“負”）；質(zhì)點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在t=9s時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是cm?！窘馕觥款}圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質(zhì)點在平衡位置向下振動，故8s時質(zhì)點在平衡位置向上振動；波傳播到B點，需要時間s=8s，故t=9s時，質(zhì)點又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.【答案】4正10【點評】此題綜合考查振動圖像及其相關知識點。-5–4–3–2–1012345x/cm圖1dcbao4321x/cmt/so4321

8、x/cmt/s圖21234例7（2003廣東物理）一彈簧振子沿x軸振動，振幅為4