高考物理一轮复习考点题型演练专题36机械振动及其规律（解析）

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1、2020届高考物理一轮复*热点题型归纳与变式演练专题36 机械振动及其规律【专题导航】目录热点题型一简谐运动的规律1弹簧振子模型2单摆模型3热点题型二简谐运动的图象4对运动学特征的考查5对动力学特征的考查7热点题型三受迫振动和共振8热点题型四单摆周期公式及用单摆测定重力加速度10【题型演练】14【题型归纳】热点题型一简谐运动的规律简谐运动的规律五个特征1动力学特征：Fkx，“”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数2运动学特征：简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比，且方向相反，为变速运动，远离平衡位置时，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠**衡位

2、置时则相反3运动的周期性特征：相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同4对称性特征(1)相隔或(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反 (2)如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P(OPOP)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等(3)振子由P到O所用时间等于由O到P所用时间，即tPOtOP.(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOPtPO.5能量特征：振动的能量包括动能Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒弹簧振子模型模型弹簧振子示意图简谐运

3、动条件(1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力(3)在弹簧弹性限度内回复力弹簧的弹力平衡位置弹簧处于原长处周期与振幅无关能量转化弹性势能与动能相互转化，机械能守恒【例1】 (2019北京海淀区模拟)如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D之间做周期为T的简谐运动已知在t1时刻物块的动量为p、动能为Ek.下列说法正确的是()A如果在t2时刻物块的动量也为p，则t2t1的最小值为TB如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值为TC当物块通过O点时，其加速度最小D物块运动至C点时，其加速度最小【答案】C.【解析】物块做简谐运动，物块同向经

4、过关于平衡位置对称的两点时动量相等，所以如果在t2时刻物块的动量也为p，t2t1的最小值小于等于，故A错误；物块经过同一位置或关于平衡位置对称的位置时动能相等，如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值可以小于T，故B错误；图中O点是平衡位置，根据a知，物块经过O点时位移最小，则其加速度最小，故C正确；物块运动至C点时，位移最大，其加速度最大，故D错误【变式】如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下，动能为Ek.下列说法正确的是 ()A如果在t2时刻物块的速度大

5、小也为v，方向向下，则t2t1的最小值小于B如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值为TC物块通过O点时动能最大D当物块通过O点时，其加速度最小E物块运动至C点时，其加速度最小【答案】ACD【解析】如果在t2时刻物块的速度大小也为v、方向也向下，则t2t1的最小值小于，选项A正确；如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2t1的最小值小于，选项B错误；当物块通过O点时，其加速度最小，速度最大，动能最大，选项C、D正确；物块运动至C点时，其加速度最大，速度为零，选项E错误单摆模型模型单摆示意图简谐运动条件(1)摆线为不可伸缩的轻细线(2)无空气等阻力(3)最大摆角小于5回复力摆球重力沿与摆线垂直(即切向)方向的分力平衡位置最低点周期T2能量转化重力势能与动能相互转化，机械能守恒【例2】下列关于单摆的认识说法正确的是()A伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式B将摆钟由广州移至哈尔滨，为保证摆钟的准确，需要将钟摆调长C在利用单摆测量重力加速度的实验中，将绳长当做摆长代入周期公式导致计算结果偏小D将单摆的摆角从5改为3，单摆的周期不变E摆球运动到平衡位置时，合力为零【答案】BCD【解析】伽利略发现

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