2025版高考物理全程一轮复习第八章机械振动与机械波第一讲机械振动课件

这是一份2025版高考物理全程一轮复习第八章机械振动与机械波第一讲机械振动课件，共41页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，考点三，考点四，平衡位置，回复力，答案D，答案B，圆频率，答案C等内容，欢迎下载使用。
考点一　简谐运动的基本特征及应用【必备知识·自主落实】1．简谐运动：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________，质点的运动就是简谐运动．2．平衡位置：物体在振动过程中________为零的位置．3．回复力 效果力(1)定义：使物体返回到_________的力．(2)方向：总是指向_________．(3)来源：可以是某一个力，也可以是几个力的________或某个力的________．
4．两种模型弹簧振子 理想物理模型(1)水平方向：如图甲所示，回复力由弹簧的弹力提供．(2)竖直方向：如图乙所示，回复力由________和弹簧________的合力提供．
【关键能力·思维进阶】1．[2024·江西高三校联考]如图所示，一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一物体，物体静止在光滑水平地面上的O点，现向左推物体，使物体到达A点后由静止释放，在弹力作用下物体向右运动，在物体整个运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是(　　)A.物体从O点向左运动到A点的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小B.物体从O点向左运动到A点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大C.物体从A点向右运动的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小D.物体从A点向右运动的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大
解析：物体做简谐运动，O点是平衡位置，所以物体从O点向左运动到A点的过程中，物体做减速运动，弹簧的弹性势能一直增大，故A、B错误；物体从A点运动到O点时，物体做加速运动，经过O点继续向右时，物体做减速运动，所以弹簧的弹性势能先减小后增大，故C错误，D正确．故选D.
3．如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为(　　)A．1 Hz　 B．1.25 Hz　 C．2 Hz　 D．2.5 Hz
思维提升简谐运动的特征
【关键能力·思维进阶】由图像可获取的五个信息(1)判定振动的振幅A和周期T(如图所示)．(2)判定振动物体在某一时刻的位移．(3)判定某时刻质点的振动方向：①下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置；②下一时刻位移若减小，质点的振动方向是指向平衡位置．
(4)判定某时刻质点的加速度(回复力)的大小和方向．(5)比较不同时刻质点的势能和动能的大小．质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小．
考向1　简谐运动图像的理解和应用例1 某质点做简谐运动的振动图像如图所示，则(　　)A．t＝0.2 s时，质点的速度方向向上B．0.2～0.4 s内质点的速度一直减小C．t＝0.2 s时，质点的加速度方向向下D．0.2～0.4 s内质点的加速度一直增大
解析：在t＝0.2 s时，质点位于最大位移处，故它的速度为0，故A错误；在0.2～0.4 s内质点在由最大位移处向平衡位置移动，故它的速度在增大，故B错误；在t＝0.2 s时，质点在最大位移处，受到指向平衡位置的力，即向下的力，所以它的加速度方向是向下的，故C正确；在0.2～0.4 s内质点的加速度一直减小，故D错误．
例 6 (多选)图甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，其中F的最大值Fmax＝1.02 N，已知摆球质量m＝100 g，重力加速度取9.8 m/s2，π2取9.8，不计摆线质量及空气阻力．下列说法正确的是(　　)A．单摆周期为0.8 sB．单摆摆长为1.0 mC．F的最小值Fmin＝0.96 ND．若仅将摆球质量变为200 g，单摆周期不变
考点四　受迫振动和共振【必备知识·自主落实】1．受迫振动(1)概念：系统在驱动力作用下的振动．周期性外力(2)振动特征：物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于________的频率，与物体的固有频率________．
2．共振(1)概念：当驱动力的频率等于________时，物体做受迫振动的振幅最大的现象．(2)共振的条件：驱动力的频率等于_________．(3)共振的特征：共振时______最大．(4)共振曲线：如图所示．f＝f0时，A＝________，f与f0差别越大，物体做受迫振动的振幅________．
【关键能力·思维进阶】4．[2024·天津河西区质量调查]如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动，小球振动稳定时，下列说法正确的是(　　)A．小球振动的固有频率是4 HzB．小球做受迫振动时周期一定是4 sC．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著增大D.圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著减小
5.(多选)同一地点，甲、乙单摆在驱动力作用下振动，其振幅A随驱动力频率f变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　)A．若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率大于f0B.若驱动力的频率为f0，乙单摆振动的频率等于f0C．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的振幅相同D．若驱动力的频率为3f0，甲、乙单摆振动的频率均为3f0
解析：当物体做受迫振动时，物体振动的频率等于驱动力的频率，故A错误，B、D正确；受迫振动物体的固有频率与驱动力频率越接近，振幅越大，由图可知，甲的固有频率是f0，乙的固有频率是2f0，若驱动力的频率为3f0，甲单摆振动的振幅小于乙单摆振动的振幅，故C错误．故选BD.
6．单摆M、N、O、P自由振动时，振动图像分别如图甲、乙、丙、丁所示．现将单摆M、N、O、P悬挂在如图所示支架的细线上，并保持各自的摆长不变，使其中一个单摆振动，经过足够长的时间，其他三个都可能振动起来．不计空气阻力．下列判断正确的是(　　)A．若使M振动起来，P不会振动B．若使M振动起来，稳定时N振动的周期仍小于2 sC．若使P振动起来，稳定时N比M的振幅大D．若使O振动起来，稳定时M的振动周期等于3 s
解析：若使M振动起来，其他小球也会振动，做受迫振动，A错误；受迫振动的周期等于驱动力的周期，B错误；若使P振动起来，由于M的固有周期与驱动力的周期相同，M发生共振，稳定时M比N的振幅大，C错误；O的周期为3 s，使O振动起来，M做受迫振动，则稳定时M的振动周期为3 s，D正确．故选D.