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1、三维设计2014新课标高考物理一轮总复习课件 第十二章 波与相对论第1单元 机械振动(51张PPT)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望提示提示(1)不同。不同。简谐简谐运运动动的的图图象描述的是振象描述的是振动质动质点的位移点的位移(一个物理量一个物理量)随随时间变时间变化的化的规规律，而律，而简谐简谐运运动动的的轨轨迹是迹是质质点运点运动动的径迹。的径迹。(2)简谐简谐运运动动的位移是以平衡位置的位移是以平衡位置为为参考点，与位参考点，与位置置对应对
2、应，是，是时时刻的函数，刻的函数，总总是从平衡位置指向是从平衡位置指向质质点所在点所在的位置；直的位置；直线线运运动动的位移是以物体的初始位置的位移是以物体的初始位置为为参考点，参考点，与与过过程程对应对应，是，是时间时间的函数，是从初始位置指向物体所的函数，是从初始位置指向物体所在的位置。在的位置。23记记一一记记1概念概念质质点的位移与点的位移与时间时间的关系遵从的关系遵从 的的规规律，即律，即它的振它的振动图动图象象(xt图图象象)是一条是一条 。2简谐简谐运运动动的表达式的表达式(1)动动力学表达式：力学表达式：F ，其中，其中“”表示回复力表示回复力与与 的方向相反。的方向相反。(2
3、)运运动动学表达式：学表达式：xAsin(t)，其中，其中A代表振幅，代表振幅，表示表示简谐简谐运运动动的快慢，的快慢，(t)代表代表简谐简谐运运动动的的 ，叫做初相位。叫做初相位。正弦函数正弦函数正弦曲正弦曲线线kx位移位移2f相位相位43回复力回复力(1)定定义义：使物体返回到：使物体返回到 的力。的力。(2)方向：方向：时时刻指向刻指向 。(3)来源：振来源：振动动物体所受的沿物体所受的沿 的合力。的合力。平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置振振动动方向方向5 4简谐简谐运运动动的的图图象象 (1)振振动图动图象表示的是象表示的是简谐简谐运运动动的的质质点点 的位移与的位移与时间时间的关系，
4、的关系，是一条正弦是一条正弦(或余弦或余弦)曲曲线线，如，如图图1211所示。所示。(2)由振由振动图动图象可以确定象可以确定质质点振点振动动的的 和周期，和周期，以及任意以及任意时时刻刻质质点的位移、振点的位移、振动动方向和加速度的方向。如方向和加速度的方向。如图图1211所示，所示，t1时时刻刻质质点点P的运的运动动方向沿方向沿 。偏离平衡位置偏离平衡位置振幅振幅图图1211x轴负轴负方向方向6试试一一试试1.一一质质点做点做简谐简谐运运动动的振的振动图动图象如象如图图1212所示，所示，质质点的速度与加速度方向点的速度与加速度方向相同的相同的时间时间段是段是 ()A00.3 sB0.30
5、.6 sC0.60.9 sD0.91.2 s解析：解析：质质点做点做简谐简谐运运动时动时加速度方向与回复力方向相加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反，同，与位移方向相反，总总是指向平衡位置；位移增加是指向平衡位置；位移增加时时速度与位移方向相同，位移减小速度与位移方向相同，位移减小时时速度与位移方向速度与位移方向相反。相反。答案：答案：BD图图12127受迫振受迫振动动 共振共振想一想想一想 蜘蛛蜘蛛虽虽有有8只眼睛，但只眼睛，但视视力很差，完全靠感力很差，完全靠感觉觉来来捕食和生活，它的腿能敏捷地感捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉觉到到丝丝网的振网的振动动，当，当丝丝网的振网的振动频动频
6、率率为为f200 Hz左右左右时时，网的振幅最大。，网的振幅最大。对对于落在网上的昆虫，当其翅膀振于落在网上的昆虫，当其翅膀振动动的的频频率率为为多少多少时时，蜘，蜘蛛能立即感知到它。蛛能立即感知到它。提示提示200 Hz8记记一一记记1受迫振受迫振动动(1)概念：系概念：系统统在在 的外力的外力(驱动驱动力力)作用下的振作用下的振动动。(2)振振动动特征：受迫振特征：受迫振动动的的频频率等于率等于 的的频频率，率，与系与系统统的固有的固有频频率无关。率无关。2共振共振(1)概念：概念：驱动驱动力的力的频频率等于系率等于系统统的的 时时，受迫振受迫振动动的振幅最大的的振幅最大的现现象。象。周期
7、性周期性驱动驱动力力固有固有频频率率9(2)共振条件：共振条件：驱动驱动力的力的频频率等于系率等于系统统的的 。(3)特征：共振特征：共振时时 最大。最大。(4)共振曲共振曲线线：如：如图图1213所示。所示。固有固有频频率率振幅振幅图图121310试试一一试试2某振某振动动系系统统的固有的固有频频率率为为f0，在周期性，在周期性驱动驱动力的作用下做力的作用下做受迫振受迫振动动，驱动驱动力的力的频频率率为为f。若。若驱动驱动力的振幅保持不力的振幅保持不变变，下列下列说说法正确的是法正确的是 ()A当当ff0时时，该该振振动动系系统统的振幅随的振幅随f增大而减小增大而减小B当当ff0时时，该该振
8、振动动系系统统的振幅随的振幅随f减小而增大减小而增大C该该振振动动系系统统的振的振动稳动稳定后，振定后，振动动的的频频率等于率等于f0D该该振振动动系系统统的振的振动稳动稳定后，振定后，振动动的的频频率等于率等于f解析：受迫振解析：受迫振动动的的频频率率总总等于等于驱动驱动力的力的频频率，率，D正确；正确；驱驱动动力的力的频频率越接近固有率越接近固有频频率，受迫振率，受迫振动动的振幅越大，的振幅越大，B正正确。确。答案：答案：BD11单单摆摆想一想想一想单摆单摆做做简谐简谐运运动动的回复力由哪些力来提供？的回复力由哪些力来提供？摆摆球在球在平衡位置平衡位置时时所受合外力和回复力是否所受合外力和
9、回复力是否为为零？零？提示提示单摆单摆做做简谐简谐运运动动的回复力是由重力沿的回复力是由重力沿轨轨迹迹切切线线方向的分力提供的。方向的分力提供的。摆摆球在平衡位置球在平衡位置时时所受合外力等于小球做所受合外力等于小球做圆圆周运周运动动的向心力，不的向心力，不为为零，而回复力恰好等于零。零，而回复力恰好等于零。12记记一一记记(1)单摆单摆的振的振动动可可视为简谐视为简谐运运动动的条件是的条件是 。(3)秒秒摆摆的周期的周期为为2 s，根据，根据单摆单摆周期公式，可算得周期公式，可算得秒秒摆摆的的摆长约为摆长约为 m。最大最大摆摆角小于角小于10振幅振幅113试试一一试试3发发生下述哪一种情况生
10、下述哪一种情况时时，单摆单摆周期会增大周期会增大 ()A增大增大摆摆球球质质量量 B缩缩短短摆长摆长C减小减小单摆单摆振幅振幅 D将将单摆单摆由山下移到山由山下移到山顶顶答案：答案：D14简谐简谐运运动动简谐简谐运运动动的五个特征的五个特征1动动力学特征力学特征Fkx，“”表示回复力的方向与位移方向相反，表示回复力的方向与位移方向相反，k是比是比例系数，不一定是例系数，不一定是弹弹簧的簧的劲劲度系数。度系数。2运运动动学特征学特征简谐简谐运运动动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，相反，为变为变加速运加速运动动，远远离平衡位置离平衡位置
11、时时，x、F、a、Ep均增大，均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置均减小，靠近平衡位置时则时则相反。相反。3运运动动的周期性特征的周期性特征相隔相隔T或或nT的两个的两个时时刻振子刻振子处处于同一位置且振于同一位置且振动动状状态态相同。相同。15(2)如如图图1214所示，振子所示，振子经过经过关于平衡位置关于平衡位置O对对称的两点称的两点P、P(OPOP)时时，速度的大小、，速度的大小、动动能、能、势势能能相等，相相等，相对对于平衡位置的位移大小相等。于平衡位置的位移大小相等。图图121416(3)振子由振子由P到到O所用所用时间时间等于由等于由O到到P所用所用时间时间，即，即tPOtOP(
12、4)振子往复振子往复过过程中通程中通过过同一段路程同一段路程(如如OP段段)所用所用时时间间相等，即相等，即tOPtPO。5能量特征能量特征振振动动的能量包括的能量包括动动能能Ek和和势势能能Ep，简谐简谐运运动过动过程中，程中，系系统动统动能与能与势势能相互能相互转转化，系化，系统统的机械能守恒。的机械能守恒。17审题审题指指导导(1)简谐简谐振子运振子运动动的的对对称性和周期性；称性和周期性；18(2)当两当两时时刻振子的位移相同，刻振子的位移相同，则则两两时时刻的差可能刻的差可能为为周期的整数倍，也可能不是周期的整数倍。周期的整数倍，也可能不是周期的整数倍。19答案答案ACD20简谐简谐
13、运运动图动图象的象的应应用用1.图图象特征象特征(2)图图象反映的是位移随象反映的是位移随时间时间的的变变化化规规律，随律，随时间时间的的增加而延伸，增加而延伸，图图象不代表象不代表质质点运点运动动的的轨轨迹。迹。(3)任一任一时时刻刻图线图线上上过该过该点切点切线线的斜率数的斜率数值值表示表示该时该时刻振子的速度大小。正刻振子的速度大小。正负负表示速度的方向，正表示速度的方向，正时时沿沿x轴轴正方向，正方向，负时负时沿沿x轴负轴负方向。方向。图图1215 (1)简谐简谐运运动动的的图图象是一条正弦或余象是一条正弦或余弦曲弦曲线线，是正弦曲，是正弦曲线还线还是余弦曲是余弦曲线线取决取决于于质质
14、点初始点初始时时刻的位置。刻的位置。212图图象信息象信息(1)由由图图象可以看出象可以看出质质点振点振动动的振幅、周期。的振幅、周期。(2)可以确定某可以确定某时时刻刻质质点离开平衡位置的位移。点离开平衡位置的位移。(3)可以确定某可以确定某时时刻刻质质点的回复力、加速度和速度的方点的回复力、加速度和速度的方向。向。回复力和加速度的方向：因回复力回复力和加速度的方向：因回复力总总是指向平衡位是指向平衡位置，故回复力和加速度的方向在置，故回复力和加速度的方向在图图象上象上总总是指向是指向t轴轴。速度的方向：速度的方向可以通速度的方向：速度的方向可以通过过下一下一时时刻位移的刻位移的变变化来判定
15、，若下一化来判定，若下一时时刻位移增加，速度方向就是刻位移增加，速度方向就是远远离离t轴轴；若下一；若下一时时刻位移减小，速度方向就是指向刻位移减小，速度方向就是指向t轴轴。22例例2(2012北京高考北京高考)一个一个弹弹簧振子沿簧振子沿x轴轴做做简谐简谐运运动动，取平衡位置，取平衡位置O为为x轴轴坐坐标标原点。从某原点。从某时时刻开始刻开始计时计时，经过经过四分之一周期，振子具有沿四分之一周期，振子具有沿x轴轴正方向的最大加速度。正方向的最大加速度。能正确反映振子位移能正确反映振子位移x与与时间时间t关系的关系的图图象是象是 ()图图121623尝试尝试解解题题弹弹簧振子做簧振子做简谐简谐
16、运运动动，由回复力公式，由回复力公式Fkx，结结合牛合牛顿顿第二定律第二定律Fma可知，可知，经经四分之一的周期有沿四分之一的周期有沿x轴轴正方向的最大加速度，正方向的最大加速度，则则其位移其位移为负为负的最大的最大值值。t0时时刻振子刻振子应该应该自平衡位置向自平衡位置向x轴负轴负向运向运动动，故，故选项选项A正确。正确。答案答案A24单摆单摆周期公式的周期公式的应应用用例例3(2012全国高考全国高考)一一单摆单摆在地面在地面处处的的摆动摆动周周期与在某期与在某矿矿井底部井底部摆动摆动周期的比周期的比值为值为k。设设地球的半径地球的半径为为R。假定地球的密度均匀。已知。假定地球的密度均匀。
17、已知质质量均匀分布的球壳量均匀分布的球壳对对壳内物体的引力壳内物体的引力为为零，求零，求矿矿井的深度井的深度d。25在在矿矿井底井底时时，地球，地球对对物体的物体的引力相当于一半径引力相当于一半径为为Rd的的球体球体对对物体物体产产生的引力生的引力质质量均匀分布的球壳量均匀分布的球壳对对壳壳内物体引力内物体引力为为零零获获取信息取信息关关键键点点第二步：找突破口第二步：找突破口重力加速度是重力加速度是联联系系单摆单摆的振的振动动周期和地球周期和地球对对物体引物体引力的力的桥桥梁。梁。审题审题指指导导第一步：抓关第一步：抓关键键点点2627答案答案(1k2)R(1)在地球表面上方，重力加速度随高
18、度增大而减小。在地球表面上方，重力加速度随高度增大而减小。(2)在地球表面下方，重力加速度也随深度增大而减小，在地球表面下方，重力加速度也随深度增大而减小，但所遵从的但所遵从的规规律不同。律不同。28随堂巩固落实随堂巩固落实1弹弹簧振子在水平方向上做簧振子在水平方向上做简谐简谐运运动动，下列，下列说说法中正法中正确的是确的是 ()A振子在平衡位置，振子在平衡位置，动动能最大，能最大，势势能最小能最小B振子在最大位移振子在最大位移处处，势势能最大，能最大，动动能最小能最小C振子在向平衡位置振振子在向平衡位置振动时动时，由于振子振幅减小，由于振子振幅减小，故故总总机械能减小机械能减小D在任意在任意
19、时时刻，刻，动动能与能与势势能之和保持不能之和保持不变变29解析：振子在平衡位置两解析：振子在平衡位置两侧侧往复振往复振动动，在最大位移，在最大位移处处速速度度为为零，零，动动能能为为零，此零，此时弹时弹簧的形簧的形变变最大，最大，势势能最大，能最大，所以所以B正确；在任意正确；在任意时时刻只有刻只有弹弹簧的簧的弹弹力做功，所以机械力做功，所以机械能守恒，能守恒，D正确；到平衡位置正确；到平衡位置处处速度最大，速度最大，动动能最大，能最大，势势能最小，所以能最小，所以A正确；根据振幅的大小与振子的位置正确；根据振幅的大小与振子的位置无关，所以无关，所以选项选项C错误错误。答案：答案：ABD30
20、2一一质质点做点做简谐简谐运运动动的的图图象如象如图图1217所示，下列所示，下列说说法正确法正确的是的是 ()A质质点振点振动频动频率是率是4 HzB在在10 s内内质质点点经过经过的路程是的路程是20 cmC第第4 s末末质质点的速度点的速度为为零零D在在t1 s和和t3 s两两时时刻，刻，质质点位移大小相等，方向点位移大小相等，方向相同相同图图121731解析：由振解析：由振动图动图象可知，象可知，质质点振点振动动的周期是的周期是4 s，频频率率为为0.25 Hz，故，故A错误错误；振幅；振幅为为2 cm。一个周期。一个周期质质点点经过经过的的路程路程为为4A,10 s为为2.5个周期，
21、个周期，经过经过的路程的路程为为2.54A10A20 cm，B正确；正确；4 s末末质质点在平衡位置，速度最大，点在平衡位置，速度最大，故故C错误错误；在；在t1 s和和t3 s两两时时刻，刻，质质点分点分别别在正最大在正最大位移和位移和负负最大位移，大小相等、方向相反，故最大位移，大小相等、方向相反，故D错误错误。答案：答案：B323(2012银川模拟银川模拟)在在飞飞机的机的发发展史中有一个展史中有一个阶阶段，段，飞飞机机上天后不久，上天后不久，飞飞机的机翼很快就抖机的机翼很快就抖动动起来，而且越抖起来，而且越抖越越厉厉害，后来人害，后来人们经过们经过了了艰艰苦的探索，利用在苦的探索，利用
22、在飞飞机机机机翼前翼前缘处缘处装置一个配重杆的方法，解决了装置一个配重杆的方法，解决了这这一一问题问题。在在飞飞机机翼前装置配重杆的主要目的是机机翼前装置配重杆的主要目的是()A加大加大飞飞机的机的惯惯性性B使机体更加平衡使机体更加平衡C使机翼更加牢固使机翼更加牢固 D改改变变机翼的固有机翼的固有频频率率解析：当解析：当驱动驱动力的力的频频率与物体的固有率与物体的固有频频率相等率相等时时，振，振幅幅较较大，因此要减弱机翼的振大，因此要减弱机翼的振动动，必，必须须改改变变机翼的固机翼的固有有频频率，率，选选D。答案：答案：D334(2013青岛模拟青岛模拟)弹弹簧振子做簧振子做简谐简谐运运动动的
23、的图图象如象如图图1218所示，下列所示，下列说说法不正确的是法不正确的是 ()A在第在第5秒末，振子的速度最大且沿秒末，振子的速度最大且沿x方向方向B在第在第5秒末，振子的位移最大且沿秒末，振子的位移最大且沿x方向方向C在第在第5秒末，振子的加速度最大且沿秒末，振子的加速度最大且沿x方向方向D在在0到到5秒内，振子通秒内，振子通过过的路程的路程为为10 cm图图121834答案：答案：A355(2012浙江宁波八校联考浙江宁波八校联考)用沙用沙摆摆可以粗略地描可以粗略地描绘简绘简谐谐运运动图动图象。如象。如图图1219所示，木板在水平面内所示，木板在水平面内以速度以速度v做匀速直做匀速直线线
24、运运动动，同，同时时沙沙摆摆在在竖竖直平面内做直平面内做简谐简谐运运动动，则则沙沙摆摆中漏下的中漏下的细细沙在木板上形成振沙在木板上形成振动动图线图线。现现只只给给一把刻度尺，要求一把刻度尺，要求测测出木板的速度出木板的速度(漏漏斗大小忽略不斗大小忽略不计计)，则则：图图121936(1)需要直接需要直接测测量的物理量有量的物理量有_和和_(用文字用文字和相和相应应字母表示字母表示)。(2)已知当地重力加速度已知当地重力加速度为为g，用，用测测出的量表示木板速度的出的量表示木板速度的表达式表达式为为v_。课时跟踪检测课时跟踪检测见见“课时跟踪检课时跟踪检测（四十一）测（四十一）”37（给给有能
25、力的学生加餐）有能力的学生加餐）1图图1甲是利用沙甲是利用沙摆摆演示演示简谐简谐运运动图动图象的装置。当盛沙的漏象的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速斗下面的薄木板被水平匀速拉出拉出时时，做，做简谐简谐运运动动的漏斗的漏斗漏出的沙在板上漏出的沙在板上显显示出沙示出沙摆摆的振的振动动位移随位移随时间变时间变化的化的关系曲关系曲线线。已知木板被水平拉。已知木板被水平拉动动的速度的速度为为0.20 m/s，图图乙所示的一段木板的乙所示的一段木板的长长度度为为0.60 m，则这则这次次实验实验沙沙摆摆的的摆长摆长大大约为约为(g2 m/s2)()图图138A0.56 m B0.65 mC1.00
26、 m D2.25 m答案：答案：A392一一弹弹簧振子做簧振子做简谐简谐运运动动，它所受的，它所受的回复力回复力F随随时间时间t变变化的化的图图象象为为正弦正弦曲曲线线，如，如图图2所示，下列所示，下列说说法正确法正确的是的是 ()A在在t从从0到到2 s时间时间内，内，弹弹簧振子做加速运簧振子做加速运动动B在在t13 s和和t25 s时时，弹弹簧振子的速度大小相等，簧振子的速度大小相等，方向相反方向相反C在在t25 s和和t37 s时时，弹弹簧振子的位移大小相等，簧振子的位移大小相等，方向相同方向相同D在在t从从0到到4 s时间时间内，内，t2 s时时刻刻弹弹簧振子所受回复簧振子所受回复力做
27、功的功率最大力做功的功率最大图图240解析：在解析：在t从从0到到2 s时间时间内，内，弹弹簧振子所受的回复力增大，簧振子所受的回复力增大，说说明位移在增大，振子做减速运明位移在增大，振子做减速运动动，A说说法法错误错误；从；从图图中中可以看出，在可以看出，在t13 s和和t25 s时时，振子所受的回复力大小，振子所受的回复力大小相等，可知振子的速度大小相等，在相等，可知振子的速度大小相等，在这这段段时间时间内振子是内振子是从从负负向位移向正向位移运向位移向正向位移运动动，速度方向相同，速度方向相同，B说说法法错误错误；从从图图中可以看出，在中可以看出，在t25 s和和t37 s时时，回复力大
28、小相等，回复力大小相等，方向相同，方向相同，则则有有弹弹簧振子的位移大小相等，方向相同，簧振子的位移大小相等，方向相同，C说说法正确；从法正确；从图图中可以看出，中可以看出，t2 s时时刻刻弹弹簧振子所受的簧振子所受的回复力最大，振子的速度回复力最大，振子的速度为为零，零，则则回复力做功的功率回复力做功的功率为为零，零，D说说法法错误错误。答案：答案：C413甲、乙两甲、乙两弹弹簧振子的振簧振子的振动图动图象如象如图图3所示，所示，则则可知可知()A两两弹弹簧振子完全相同簧振子完全相同B两两弹弹簧振子所受回复力最大簧振子所受回复力最大值值之比之比F甲甲 F乙乙2 1C振子甲速度振子甲速度为为零
29、零时时，振子乙速度最大，振子乙速度最大D振子的振振子的振动频动频率之比率之比f甲甲 f乙乙1 2图图342解析：解析：观观察察图图象，从象，从图图象上尽可能多地象上尽可能多地获获取信息。从取信息。从图图象中能比象中能比较较甲、乙甲、乙弹弹簧振子的振幅和周期，并与物理模簧振子的振幅和周期，并与物理模型相型相联联系，通系，通过对图过对图象并象并结结合模型的分析，合模型的分析，选选出正确出正确选选项项。从从图图象中可以看出，两象中可以看出，两弹弹簧振子周期之比簧振子周期之比T甲甲 T乙乙2 1，得得频频率之比率之比f甲甲 f乙乙1 2，D选项选项正确；正确；43弹弹簧振子周期与振子簧振子周期与振子质
30、质量、量、弹弹簧簧劲劲度系数度系数k有关，周期不有关，周期不同，同，说说明两明两弹弹簧振子不同，簧振子不同，A错误错误；由于；由于弹弹簧的簧的劲劲度系度系数数k不一定相同，所以两振子受回复力不一定相同，所以两振子受回复力(Fkx)的最大的最大值值之比之比F甲甲 F乙乙不一定不一定为为2 1，所以，所以B错误错误；对简谐对简谐运运动进动进行分析可知，在振子达到平衡位置行分析可知，在振子达到平衡位置时时位移位移为为零，速度最大；在振子到达最大位移零，速度最大；在振子到达最大位移处时处时，速度，速度为为零，零，从从图图象中可以看出，在振子甲到达最大位移象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时处时，振子
31、，振子乙恰到达平衡位置，所以乙恰到达平衡位置，所以C正确。正确。答案：答案：CD444如如图图4所示，一所示，一轻弹轻弹簧与簧与质质量量为为m的物的物体体组组成成弹弹簧振子，物体在同一条簧振子，物体在同一条竖竖直直线线上的上的A、B间间做做简谐简谐运运动动，O为为平衡平衡位置，位置，C为为AO的中点，已知的中点，已知OCh，弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数为为k，某，某时时刻物体恰刻物体恰好以大小好以大小为为v的速度的速度经过经过C点并向上运点并向上运动动，则则从此刻从此刻开始半个周期的开始半个周期的时间时间内，内，对质对质量量为为m的物体，下列的物体，下列说说法正确的是法正确的是 ()图图445
32、A重力重力势势能减少了能减少了2mghB回复力做功回复力做功为为2mghC速度的速度的变变化量大小化量大小为为2vD通通过过A点点时时回复力的大小回复力的大小为为kh解析：作解析：作弹弹簧振子的振簧振子的振动图动图象如象如图图所所示，由于振示，由于振动动的周期性和的周期性和对对称性，在称性，在半个周期内半个周期内弹弹簧振子将运簧振子将运动动到到D点，点，C、D两点相两点相对对平衡位置平衡位置对对称，因此称，因此弹弹簧振子的高度降低了簧振子的高度降低了2h，重力做功，重力做功2mgh，故，故弹弹簧振子簧振子46的重力的重力势势能减小了能减小了2mgh，A项项正确；回复力是正确；回复力是该该振子所
33、振子所受的合外力，由受的合外力，由对对称关系知，称关系知，弹弹簧振子簧振子过过D点的速度大点的速度大小与小与过过C点点时时相等，方向相等，方向竖竖直向下，因此回复力做的功等直向下，因此回复力做的功等于于弹弹簧振子簧振子动动能的改能的改变变量量为为零，而速度的零，而速度的变变化化为为 vv(v)2v，B错错C对对；弹弹簧振子通簧振子通过过A点点时时相相对对平衡位平衡位置的位移置的位移为为2h，因此回复力，因此回复力Fkx2kh，D项错项错。答案：答案：AC475如如图图5所示，有一个所示，有一个摆长为摆长为l的的单单摆摆，现现将将摆摆球球A拉离平衡位置一个拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止很
34、小的角度，然后由静止释释放，放，A摆摆至平衡位置至平衡位置P时时，恰与静止在，恰与静止在P处处的的B球球发发生正碰，碰后生正碰，碰后A断断续续向右向右摆动摆动，B球以球以速度速度v沿光滑水平面向右运沿光滑水平面向右运动动，与右，与右侧侧的的墙墙壁碰撞壁碰撞后以原速率返回，当后以原速率返回，当B球重新回到位置球重新回到位置P时时恰与恰与A再再次相遇，求位置次相遇，求位置P与与墙墙壁壁间间的距离的距离d。图图548496.(2012重庆高考重庆高考)装有砂粒的装有砂粒的试试管管竖竖直静浮于直静浮于水面，如水面，如图图6所示。将所示。将试试管管竖竖直提起少直提起少许许，然后由静止然后由静止释释放并开
35、始放并开始计时计时，在一定，在一定时间时间内内试试管在管在竖竖直方向近似做直方向近似做简谐简谐运运动动。若取。若取竖竖直向上直向上为为正方向，正方向，则则以下描述以下描述试试管振管振动动的的图图象中可能正象中可能正确的是确的是 ()图图6图图7解析：解析：试试管被管被竖竖直提起少直提起少许许，说说明明试试管在其平衡位置以管在其平衡位置以上最大位移上最大位移处释处释放，因放，因规规定定竖竖直向上直向上为为正方向，故正方向，故选项选项D正确。正确。答案：答案：D507如如图图8所示，所示，弹弹簧振子在振簧振子在振动过动过程中，振程中，振子从子从a到到b历时历时0.2 s，振子，振子经经a、b两点两点时时速度相同，若它从速度相同，若它从b再回到再回到a的最短的最短时间时间为为0.4 s，则该则该振子的振振子的振动频动频率率为为()图图8A1 HzB1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz答案：答案：B51