D_江苏省启东市高考物理总复习机械振动、简谐运动简谐运动的图象与表达式练习
2021年高考复习：机械振动点点清专题3 简谐运动的公式和图像
1机械振动点点清专题 3 简谐运动的公式和图像1.简谐运动的公式和图像（1）表达式①动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反.②运动学表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ0)，A 表示简谐运动的振幅，ω是一个与周期成反比、与 频率成正比的量，叫做简谐运动的“圆频率”，表示简谐运动的快慢，ω＝2π＝2πf 。
φT叫做初相，ωt ＋φ0代表简谐运动的相位。
（2）图象①从平衡位置开始计时，函数表达式为 x ＝A sin ωt ，图象如图 1 甲所示.②从最大位移处开始计时，函数表达式为 x ＝A cos ωt ，图象如图乙所示.2.简谐运动图象中可获取的信息：(1)简谐运动的图像不是振动质点的轨迹,它表示的是振动质点的位移随时间变化的规律随 时间的增加而延伸。
(2)某时刻质点的位移，振幅 A 、周期 T (或频率 f )和初相位φ0(如图 5 所示).图 5 中 t1、t2 时刻的位移分别为 x1＝7 cm ，x2＝－5 cm.图 5 中的振幅 A ＝10 cm.周期 T ＝0.2 s ，频率 f ＝1/T ＝5 Hz ，OD 、AE 、BF 的间隔都等于振动周期．图 5(3)确定质点的回复力和加速度的方向,比较它们的大小：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同，在图象上总是指向 t 轴.图中 t1 时刻回复力 F1、加速度 a1 为负，t2 时刻回复力 F2、加速度 a2 为正，又因为|x1|>|x2|，所以|F1|>|F2|.|a1|>|a2|.(4)确定某时刻质点的振动方向，比较不同时刻质点的速度大小：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度的大小和速度的方向，速度的方向也可根据下一时刻质点的位移的变化来确定.若下一时刻位移增加,振动质点的速度方向就是背离平衡位置;若下一时刻位移减小,振动质点的速度方向就是指向平衡位置。
图中的 t1、t3 时刻，质点向正方向运动；t2 时刻，质点向负方向运动．(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的大小变化情况.F＝kx――→F＝ma――→质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小，速度越小3.简谐运动的对称性：(图 6)(1)相隔Δt＝(n＋1)T(n＝0,1,2，…)的两个时刻，弹簧振子的位置关于平衡位置对称，位2移、速度、回复力、加速度等大反向，动能、势能大小相等。
江苏省启东市高考物理总复习机械振动简谐运动练习(2)
简谐运动 (2)1、、一个作简谐运动的质点在平衡位置O点附近振动、当质点从O点向某一侧运动时,经3s第1次过M点,再向前运动,又经2s第2次过M点、求该质点再经_____第3次过M点、2、弹簧振子做简谐运动的振幅为A,周期为T,若将振幅减小为原来的1/5,那么周期将是原来的______________倍,若将振幅增大为原来的3倍,那么周期将是原来的___________倍.3、一水平振动的弹簧振子,以平衡位置O为中心在A、B两点间作简谐运动,则下列说法正确的是（）A、振子在O点的速度、加速度都达到最大B、振子速度方向改变时,其位移方向也发生改变C、振子的加速度变大,其速度一定减小D、振子从A运动到AO的中点,再运动到O点两段经历的时间相等4、关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法正确的是( )A、位移减小时,加速度增大,速度也增大B、位移方向总跟加速度方向相反,一定跟速度方向相同C、物体运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反D、物体向平衡位置运动时,做匀加速运动,背离平衡位置时,做匀减速运动5、做简谐运动的物体,在由平衡位置向最大位移处运动的过程中（）A、加速度增大B、速度增大C、回复力减小D、机械能增大6、一水平的弹簧振子,以平衡位置O点为中心,在A、B两点间作简谐振动,则（）A、振子在O点的速度和加速度都达到最大B、振子的速度减小时,位移就增大C、振子的加速度减小时,速度值一定变小D、振子的速度方向与加速度方向可能相同,可能相反7、以下几种运动,哪个不是简谐运动（）A、拍皮球时,球的运动B、一只小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动,且假设它经过的弧线很短C、质点做匀速圆周运动时,它在直径上的投影点的运动D、竖直悬挂的弹簧上挂一重物,在弹性限度内,将重物拉开一定距离,然后放手任其运动8、简谐运动：物体所受的回复力与成正比,力F与位移x之间的关系为：、负号表示总相反、9、有一个单摆,在竖直平面内做小摆角振动,周期为2s、从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时,在t1=1.0s至t2=1.1s的过程中,摆球的（）A、速度向左减小,加速度向右增大B、速度向左增大,加速度向左增大C、速度向右增大,加速度向右减小D、速度向右减小,加速度向左减小10、一单摆做简谐振动,对摆球所经过的任何一点来说,相继两次通过该点时,摆球的（）A、速度必相同B、加速度必相同C、动量必相同D、动能必相同参考答案：1、答案：14s或3.33s解析：2、答案： T , T .解析：对确定的振动系统,周期、频率都是确定的,与振幅大小无关,被称为固有周期（频率）.3、答案： C解析：振子在O点的速度最大,加速度最小为0,A错；因振子的位移是以O点为参考,速度方向改变时,其位移方向不一定改变,B错；振子运动到A、B两点时,加速度最大,而速度为0,所以C对；因振子从A运动到O 点为减速运动所以振子从A运动到AO的中点,再运动到O点两段经历的时间前一段时间要小,D错。
江苏省启东市高考物理总复习机械振动、简谐运动振幅练习(1)
振幅 (1)1．质点沿直线以O为平衡位置做简谐运动，A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点，A、B相距10cm，质点从A到B的时间为0.1s，从质点到O点时开始计时，经0.5s，则下述说法正确的是 [ ]A．振幅为5cm B．振幅为10cmC．通过路程50cm D．质点位移为50 cm2．已知某弹簧振子做简谐运动的振幅为4cm，下列说法正确的是[ ]A．振子的最大位移是8cmB．从任意时刻起，一个周期内振子通过的路程是16cmC．从任意时刻起，半个周期内振子通过的路程是8 cmD．从任意时刻起，1/4周期内振子通过的路程是4cm3．做简谐运动的弹簧振子，每次经过同一点a（a点在平衡位置和最大振幅之间）时（ ) A．速度相同 B.加速度相同 C.动能相同 D.势能相同4．弹簧振子作简谐振动，下列说法正确的是（）A．半周期内振子通过的路程一定为两个振幅B．半周期内振子通过的路程可能大于两个振幅C．四分之一周期内振子通过的路程可能大于一个振幅D．四分之一周期内振子通过的路程可能小于一个振幅5．作简谐运动的物体（包括作弧线运动单摆）每次通过平衡位置时，（）A．位移为零，动能为零B．动能最大，势能最小C．速率最大，回复力不一定为零D．速率最大，加速度一定为零6．关于匀速圆周运动和简谐振动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动是速度不变的运动，而税率振动是速度不断变化的运动B．匀速圆周运动是合外力不变的运动，而税率振动是合外力不断变化的运动C．匀速圆周运动和简谐振动的运动轨迹一定都是曲线D．匀速圆周运动和简谐振动都具有周期性7．下列说法正确的是（）A．物体做简谐运动的回复力与位移大小成正比，方向相反B．物体做简谐运动的回复力与位移大小成正比，方向相同C．物体在做受近振动时，振动频率一定等于固有频率D．物体做简谐运动的能量大小取决于振动频率8．以下说法中不正确的是（）A．简谐运动中回复力总指向平衡位置B．太阳光是偏振光C．电磁波是横波，它的传播不需要介质D．家电的遥控器是利用红外线的遥感9．关于简谐运动的回复力，下列说法中正确的是（）A．可以是恒力B．可以是方向不变而大小变化的力C．可以是大小不变而方向改变的力D．一定是变力10．一振动周期为T，振幅为A，位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（）A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的相同参考答案：1．答案： AC解析：2．答案： BC解析：3．答案： BCD解析：弹簧振子每次经过同一点a，振子的位移每次相同，回复力相同，则加速度相同;速度的大小相等，方向相反，动能相同，据机械能守恒定律可知，系统势能也相同.4．答案： ACD解析：5．答案： B解析： A、振动质点的位移是指离开平衡位置的位移，故经过平衡位置时位移一定为零，速度最大，故动能最大，故A错误；B．振动质点的位移是指离开平衡位置的位移，故经过平衡位置时位移一定为零，速度最大，故动能最大，势能最小，故B正确；C．简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置，速度最大，故C错误；D．单摆在最低点，速率最大，回复力为零，但拉力和重力的合力不为零，提供向心力，产生向心加速度，故D错误6．答案： D解析： A、匀速圆周运动是速率不变的运动，速度方向时刻改变，故A错误；B．匀速圆周运动是合外力大小不变的运动，方向始终指向圆心，时刻改变，故B错误；C．匀速圆周运动运动轨迹一定是曲线，而简谐振动的轨迹可以是直线，故C错误；D．匀速圆周运动和简谐振动都具有周期性，故D正确7．答案： A解析： A、B、物体做简谐运动时，回复力F=-kx，即回复力与位移大小成正比，方向相反，故A正确，B错误；C．物体在做受迫振动时，振动频率一定等于驱动力频率，与固有频率无关，故C错误；D．物体做简谐运动的能量大小取决于振动的幅度，振动频率表示振动的快慢，故D 错误；8．答案： B解析： A、简谐运动中，振动物体受到指向平衡位置的，与位移方向相反的力叫做回复力，故回复力总指向平衡位置，故A正确B．太阳发光出的光中包含所有振动方向的成分，故为自然光，不是偏振光，故B错误C．电磁波是横波，能在真空中传播，它的传播不需要介质，故C正确D．家电的遥控器是利用红外线的遥感，故D正确9．答案： D解析：简谐运动的回复力与质点偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置．大小方向都在改变．故D正确，A、B、C错误．故选D．10．答案： ABD解析：机械波在传播过程中，把波源的信息传播出去了，即把波源的振动周期、振幅、开始振动的方向等信息都传播出去了，各质点的振动周期、振幅、开始振动方向均与波源相同，故A、B正确．波的传播速度和质点的振动速度是两回事，故C错误．当P点与波源距离s ＝ vT时，即P点与波源相差一个波长，其振动情况完全一样，故D正确．。
2024高考物理一轮复习第34讲机械振动(讲义)(学生版+解析)
第34讲机械振动目录复习目标网络构建考点一简谐运动的基本规律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 简谐运动的基础知识知识点2 简谐运动的五个特征【提升·必考题型归纳】考向1 简谐运动中各物理量的分析考向2 简谐运动的特征应用考点二简谐运动的公式和图像【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 对简谐运动图像的认识知识点2 由简谐运动图像可获取的信息【提升·必考题型归纳】考向1 从振动图像获取信息考向2 根据条件写出振动方程考点三简谐运动的两类模型【夯基·必备基础知识梳理】知识点弹簧振子模型和单摆模型【提升·必考题型归纳】考向1 弹簧振子模型考向2 单摆模型考点四受迫振动和共振【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 简谐运动、受迫振动和共振的比较知识点2 对共振的理解【提升·必考题型归纳】考向1 受迫振动和共振规律考向2 实际生活中的受迫振动和共振真题感悟1、理解和掌握简谐运动的基本规律和图像。
2、能够利用简谐运动的基本规律处理有关弹簧振子和单摆模型的有关问题。
3、理解和掌握受迫振动和共振。
考点一 简谐运动的基本规律机械振动动量守恒的条件及应用1.简谐运动的基础知识2.简谐运动的五个特征简谐运动的公式和图像1.对简谐运动图像的认识2.由简谐运动图像可获得的信息简谐运动的两类模型1.弹簧振子模型2.单摆模型受迫振动和共振1.受迫振动和共振2.对共振的理解知识点1 简谐运动的基础知识(1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从 函数的规律，即它的振动图像(xt 图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。
(2)条件：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。
(3)平衡位置：物体在振动过程中 为零的位置。
(4)回复力①定义：使物体返回到 的力。
②方向：总是指向 。
③来源：属于 ，可以是某一个力，也可以是几个力的 或某个力的 。
2021版江苏高考物理一轮复习讲义：第13章 第1节 机械振动 Word版含答案
第1节机械振动一、简谐运动的特征1．简谐运动(1)定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。
(2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。
(3)回复力①定义：使物体返回到平衡位置的力。
②方向：总是指向平衡位置。
③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。
2．简谐运动的两种模型1．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。
(2)运动学表达式：x＝A sin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf，表示简谐运动的快慢，ωt＋φ代表运动的相位，φ代表初相位。
2．简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝A sin ωt，图象如图甲所示。
甲乙(2)从最大位置开始计时，函数表达式为x＝A cos ωt，图象如图乙所示。
三、受迫振动和共振1．受迫振动(1)概念：振动系统在周期性驱动力作用下的振动。
(2)特点：受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。
2．共振(1)现象：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大。
(2)条件：驱动力的频率等于固有频率。
(3)特征：共振时振幅最大。
(4)共振曲线(如图所示)。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。
(×)(2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。
(×)(3)公式x＝A sin ωt说明是从平衡位置开始计时。
(√)(4)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。
(×)(5)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。
(√)(6)物体受迫振动的频率与驱动力的频率无关。
(×)2．(多选)做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，相同的物理量是()A．位移B．速度C．加速度D．回复力E．动量ACD[简谐运动的位移是指由平衡位置指向物体所在位置的有向线段，物体经过同一位置时，运动位移一定相同，选项A正确；回复力产生加速度，回复力与位移满足F＝－kx的关系，只要位移相同，回复力一定相同，回复力产生的加速度也一定相同，选项C、D正确；经过同一位置，可能远离平衡位置，也可能靠近平衡位置，因此，速度的方向可能相反，选项B、E错误。
备考2025届高考物理一轮复习讲义第八章机械振动和机械波第1讲机械振动考点2简谐运动图像的理解和应用
考点2 简谐运动图像的理解和应用1.简谐运动的公式和图像（1）表达式动力学表达式F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反运动学表达式x＝A sin（ωt＋φ0），其中A代表振幅，ω＝2πf代表简谐运动振动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫作[24]初相（2）振动图像①从[25]平衡位置起先计时，把起先运动的方向规定为正方向，振动表达式为x＝A sinωt，图像如图甲所示.②从[26]最大位移处起先计时，振动表达式为x＝A cosωt，图像如图乙所示.2.依据简谐运动图像可获得的信息（1）振动的振幅A和周期T.（如图所示）（2）振动质点在某一时刻的位移.（3）判定某时刻质点的振动方向：①若下一时刻位移大小增大，质点的振动方向是远离平衡位置；②若下一时刻位移大小减小，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.3.利用简谐运动图像理解简谐运动的对称性（1）相隔Δt ＝（n ＋12）T （n ＝0，1，2，…）的两个时刻，弹簧振子的位置关于平衡位置对称（除平衡位置），位移等大反向，速度也等大反向.（2）相隔Δt ＝nT （n ＝0，1，2，…）的两个时刻，弹簧振子在同一位置，位移和速度都相同.下图为某质点做简谐运动的振动图像.由图可以看出，该质点做简谐运动的振幅A ＝ 10cm ，周期T ＝ 4s ，则角速度ω＝ 0.5πrad/s ，故该质点做简谐运动的位移随时间变更的关系式为 x ＝10sin （0.5πt ）cm ，该质点第一次振动到＋5cm 处须要的时间为 13s .研透高考 明确方向3.[对简谐运动表达式的应用/2024湖南郴州模拟]如图所示，树梢的摇摆可视为周期为12s 、振幅为1.2m 的简谐运动.从某时刻起先计时，36s 后树梢向右偏离平衡位置0.6m.下列说法正确的是（ D ）A.起先计时的时刻树梢恰位于平衡位置B.树梢做简谐运动的“圆频率”约为0.08HzC.树梢在起先计时后的36s 内通过的路程为4.8mD.再经过4s ，树梢可能处于向左偏离平衡位置1.2m 处解析 假如起先计时的时刻树梢恰位于平衡位置，经过36s （即3T ），树梢应位于平衡位置，故A 错误.树梢做简谐运动的“圆频率”约为ω＝2πT ＝π6rad/s ，故B 错误.树梢在起先计时后的36s 内通过的路程为s ＝3×4A ＝14.4m ，故C 错误.36s 后树梢向右偏离平衡位置0.6m ，y ＝1.2sin（π6t ＋φ0）m ，因为t ＝0时，y ＝0.6m ，解得φ0＝π6或5π6.当y ＝1.2sin （π6t ＋5π6）m时，再经过4s ，树梢可能处于向左偏离平衡位置1.2m 处，故D 正确. 4.[简谐运动图像的理解与应用/2024重庆]某同学为了探讨水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L .t ＝0时刻，波源起先从平衡位置沿y 轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），t 1时刻传到浮标处使浮标起先振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（ A ）A.浮标的振动周期为4t 1B.水波的传播速度大小为L4t1C.32t 1时刻浮标沿y 轴负方向运动D.水波的波长为2L解析5.[两个简谐运动图像的比较分析]如图是质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时的图像，下列说法错误的是（ A ）A.甲、乙两物体的振幅分别是2m 和1mB.甲的振动频率比乙的大C.前2s 内，两物体的加速度均为负值D.第2s 末，甲的速度最大，乙的加速度最大解析 由题图知，甲、乙两物体的振幅分别为2cm 和1cm ，A 错误；8s 内甲完成2次全振动，乙完成1次全振动，甲的振动频率比乙的大，B 正确；前2s 内，甲、乙的位移均为正值，所以加速度均为负值，C 正确；第2s 末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移处，加速度最大，D 正确.命题拓展命题情境不变，设问角度变更题述不变，依据图像推断下列说法的正误（1）甲、乙两物体的振动频率之比为1∶2.（✕）（2）0～1s内两物体的加速度均为正值.（✕）（3）0～8s时间内甲、乙两物体通过的路程之比为4∶1.（√）解析依据振动图像可知，甲物体的振动周期是4s，振动频率是0.25Hz，乙物体的振动周期是8s，振动频率是0.125Hz，则甲、乙两物体的振动频率之比为2∶1，（1）错误.0～1s，它们的加速度都内，甲、乙两物体的位移都是正值，依据简谐运动的特点可得a＝－kxm是负值，（2）错误.0～8s这段时间内，甲物体运动了两个周期，通过的路程为s甲＝2×4A 甲＝16cm，乙物体运动了一个周期，通过的路程为s乙＝1×4A乙＝4cm，所以路程之比为4∶1，（3）正确.方法点拨简谐运动图像问题的两种分析方法方法一：图像—运动结合法方法二：直观结论法简谐运动的图像表示振动质点的位移随时间的变更规律，即位移—时间的函数关系图像，不是物体的运动轨迹.。
高中物理 选修3-4 机械振动 简谐运动及振动图像 同步巩固练习 高考复习
高中物理选修3-4机械振动简谐运动及振动图像题型1（机械振动的概念）物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分离，也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用b、阻力足够小1、质点运动的位移x与时间t的关系如图所示，其中不属于机械振动的是（C）A．B．C．D．2、下列运动东中不属于机械振动的是（B）A. 树枝在风的作用下运动B. 竖直向上抛出的物体的运动C. 说话时声带的运动D. 爆炸声引起窗扇的运动3、下列运动中可以看作机械振动的是（A）A. 声带发声B. 音叉被移动C. 火车沿斜坡行驶D. 秋风中树叶落下4、下列运动中不属于机械运动的是（D）A. 人体心脏的跳动B. 地球绕太阳公转C. 小提琴琴弦的颤动D. 电视信号的发送5、关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是（B）A. 平衡位置就是物体振动范围的中心位置B. 机械振动的位移是指以平衡位置为七点的位移C. 机械振动的物体运动的路程越大发生的位移也越大D. 机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移题型2（简谐运动的基本概念）1、简谐运动定义物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐运动。
简谐运动是最简单，最基本的振动。
研究简谐运动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐运动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=-kx，其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。
2、简写运动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。
3、简谐运动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度读、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。
2025版高考物理一轮总复习考点突破第8章机械振动机械波第20讲机械振动考点2简谐运动的公式和图像
考点2 简谐运动的公式和图像(实力考点·深度研析)1．简谐运动公式的应用简谐运动的位移随时间变更的公式x ＝A sin(ωt ＋φ)，应用时留意：(1)A 是振幅，是质点离开平衡位置的最大距离。
(2)φ是初相，由初始位置确定①从平衡位置起先计时，φ＝0，函数表达式为x ＝A sin ωt 。
②从最大位移处起先计时，φ＝π2，函数表达式为x ＝A cos ωt 。
2．图像特征(1)简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线，是正弦曲线还是余弦曲线取决于质点初始时刻的位置。
(2)图像反映的是位移随时间的变更规律，随时间的增加而延长，图像不代表质点运动的轨迹。
3．图像信息(1)确定振动质点在任一时刻的位移：图中t 1、t 2时刻的位移分别为x 1＝7 cm ，x 2＝－5 cm 。
(2)确定振动的振幅、周期和频率：图中的振幅A ＝10 cm 。
周期T ＝0.2 s ，频率f ＝1T＝5 Hz ，OD 、AE 、BF 的间隔都等于振动周期。
(3)确定质点的振动方向：图中的t 1、t 3时刻，质点向正方向运动；t 2时刻，质点向负方向运动。
(4)确定质点加速度的大小和方向：由于回复力总是指向平衡位置，所以加速度在图像上总是指向t 轴，图中t 1时刻加速度a 1为负，t 2时刻加速度a 2为正，又因为|x 1|>|x 2|，所以|a 1|>|a 2|。
►考向1 简谐运动公式的应用[解析] MN 间距离为2A ＝10 cm ，故A 错误；因ω＝10π rad/s，可知小球的运动周期是T ＝2πω＝2π10π s ＝0.2 s ，故B 正确；由x ＝5 sin ⎝⎛⎭⎪⎫10πt ＋π2cm 可知，t ＝0时，x 1＝5 cm ，即小球位于N 点，故C 正确；由x ＝5sin ⎝⎛⎭⎪⎫10πt ＋π2cm 可知，t ＝0.05 s 时，x 2＝0，此时小球位于O 点，小球加速度为零，故D 错误。
江苏省启东市高考物理总复习机械振动、简谐运动回复力练习(1)
回复力 (1)1、做简谐运动的质点在某段时间内,其加速度数值越来越大,则在这段时间内（）A、质点的速度越来越大B、质点正在向平衡位置运动C、质点的速度方向与加速度方向一致D、以上说法都不正确2、关于回复力,下列说法正确的是( )A、回复力是指物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力B、回复力是按力的作用效果命名的,它可能由弹力提供,也可能由摩擦力提供C、回复力可能是某几个力的合力,也可能是某一个力的分力D、振动物体在平衡位置时,其所受合力为零3、做简谐运动的物体经过A点时,加速度的大小是2 m/s2,方向指向B点；当它经过B点时,加速度的大小是3 m/s2,方向指向A点。
若AB之间的距离是10 cm,它的平衡位置离A点 cm。
4、弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中（）A、振子所受回复力逐渐减小B、振子振幅逐渐减小C、振子速度逐渐减小D、振子加速度逐渐减小5、做简谐振动的振子在最大位移处时,在下列物理量中,具有最大值的物理量是（）A、动能B、加速度C、速度D、回复力6、一根劲度系数为k的轻弹簧,上端固定,下端挂一质量为m的物体,让其上下振动,振幅为A,当物体运动最高点时,其回复力大小为（）A、mg+kAB、mg- kAC、kAD、kA- mg7、关于机械振动的位移和平衡位置,以下说法中正确的是（）A、平衡位置就是物体振动范围的中心位置B、机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C、机械振动的物体运动的路程越大,发生的位移也越大D、机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移8、关于简谐运动的回复力,下列说法正确的是（）A、可以是恒力B、可以是方向不变而大小变化的力C、可以是大小不变而方向变化的力D、一定是变力9、水平方向振动的弹簧振子做简谐振动的周期为Ｔ,则（）Ａ、若在时间Δｔ内,弹力对振子做功为零,则Δｔ一定是Ｔ／2的整数倍Ｂ、若在时间Δｔ内,弹力对振子做功为零,则Δｔ可能小于Ｔ／2Ｃ、若在时间Δｔ内,弹力对振子冲量为零,则Δｔ一定是Ｔ的整数倍Ｄ、若在时间Δｔ内,弹力对振子的冲量为零,则Δｔ可能小于Ｔ／4 10、物体做简谐运动的过程中,有两点A、A′关于平衡位置对称,则物体（）A、在A点和A′点的位移相同B、在两点处的速度可能相同C、在两点处的加速度可能相同D、在两点处的动能一定相同参考答案：1、答案： C解析：加速度变大,说明质点在向其平衡位置运动。
江苏省启东市高考物理总复习机械振动简谐运动练习(5)
简谐运动 (5)1、对简谐运动下述说法中正确的是 [ ]A、物体振动的最大位移等于振幅B、物体离开平衡位置的最大距离叫振幅C、振幅随时间做周期性变化D、物体两次通过平衡位置的时间叫周期2、一个做简谐运动的物体,每次有相同的速度时,下列说法正确的是（）A、具有相同的加速度B、具有相同的势能C、具有相同的回复力D、具有相同的位移3、一个弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是（）A、位移最大时,加速度最大,位移最小时,速度最大B、振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C、振子加速度方向与位移方向相反D、振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同。
4、在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组描述振动的物理量总是相同的是（）A、速度、加速度、动能B、动能、回复力、位移C、加速度、速度、势能D、速度、动能、回复力5、已知弹簧振子的质量是2kg,当它运动到平衡位置左侧2cm时受到的回复力是4N、求：当它运动到平衡位置右侧4cm时,受到的回复力的大小和方向以及加速度的大小和方向、6、弹簧振子做简谐运动时,从振子经过某一位置A开始计时,则（）A、当振子再次与零时刻的速度相同时,经过的时间一定是半周期B、当振子再次经过A时,经过的时间一定是半周期C、当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时,一定又到达位置AD、一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移7、描述简谐运动特征的公式是Χ= ,自由下落的乒乓球经地面反弹后上升又落下,若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,8、下列说法正确的是（）A、做简谐运动的物体,经过同一位置的动量总相同B、做简谐运动的物体,在任意半个周期内经过的路程一定是2倍振幅C、做简谐运动的物体,在任意半个周期内回复力做功为零D、做简谐运动的物体,在任意半个周期内回复力的冲量为零9、单摆做简谐运动的回复力是（）A、摆球的重力B、摆球所受重力与悬线对摆球的拉力的合力C、悬线对摆球的拉力D、摆球所受重力在圆弧切线方向上的分力10、一弹簧振子沿着水平方向的x轴做着简谐振动,原点O是平衡位置,在振动中某一时刻有可能够出现的情况是（）A、位移与速度均为正值,加速度为负值B、位移为负值,加速度为正值C、位移与加速度均为正值,而速度为负值D、位移、速度、加速度均为负值参考答案：1、答案： B解析：2、答案： B解析：做简谐运动的物体只有在同一位置或对称位置时才可能具有相同的速度,若在同一位置,所有物理量都相同；若在对称位置,势能和动能相同,但加速度、位移、回复力都是等大反向。
江苏省启东中学高中物理总复习：机械振动_简谐运动_练
简谐运动课后练习(2)1．．一个作简谐运动的质点在平衡位置O点附近振动．当质点从O点向某一侧运动时，经3s 第1次过M点，再向前运动，又经2s第2次过M点．求该质点再经_____第3次过M点．2．弹簧振子做简谐运动的振幅为A，周期为T，若将振幅减小为原来的1/5，那么周期将是原来的______________倍，若将振幅增大为原来的3倍，那么周期将是原来的___________倍. 3．一水平振动的弹簧振子，以平衡位置O为中心在A、B两点间作简谐运动，则下列说法正确的是（）A．振子在O点的速度、加速度都达到最大B．振子速度方向改变时，其位移方向也发生改变C．振子的加速度变大，其速度一定减小D．振子从A运动到AO的中点，再运动到O点两段经历的时间相等4．关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法正确的是( )A．位移减小时，加速度增大，速度也增大B．位移方向总跟加速度方向相反，一定跟速度方向相同C．物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反D．物体向平衡位置运动时，做匀加速运动，背离平衡位置时，做匀减速运动5．做简谐运动的物体，在由平衡位置向最大位移处运动的过程中（）A．加速度增大B．速度增大C．回复力减小D．机械能增大6．一水平的弹簧振子，以平衡位置O点为中心，在A、B两点间作简谐振动，则（）A．振子在O点的速度和加速度都达到最大B．振子的速度减小时，位移就增大C．振子的加速度减小时，速度值一定变小D．振子的速度方向与加速度方向可能相同，可能相反7．以下几种运动，哪个不是简谐运动（）A．拍皮球时，球的运动B．一只小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动，且假设它经过的弧线很短C．质点做匀速圆周运动时，它在直径上的投影点的运动D．竖直悬挂的弹簧上挂一重物，在弹性限度内，将重物拉开一定距离，然后放手任其运动8．简谐运动：物体所受的回复力与成正比，力F与位移x之间的关系为：．负号表示总相反．9．有一个单摆，在竖直平面内做小摆角振动，周期为2s．从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，在t1=1.0s至t2=1.1s的过程中，摆球的（）A．速度向左减小，加速度向右增大B．速度向左增大，加速度向左增大C．速度向右增大，加速度向右减小D．速度向右减小，加速度向左减小10．一单摆做简谐振动，对摆球所经过的任何一点来说，相继两次通过该点时，摆球的（）A．速度必相同B．加速度必相同C．动量必相同D．动能必相同参考答案：1．答案：14s或3.33s解析：2．答案： T ， T .解析：对确定的振动系统，周期、频率都是确定的，与振幅大小无关，被称为固有周期（频率）. 3．答案： C解析：振子在O点的速度最大，加速度最小为0，A错；因振子的位移是以O点为参考，速度方向改变时，其位移方向不一定改变，B错；振子运动到A、B两点时，加速度最大，而速度为0，所以C对；因振子从A运动到O点为减速运动所以振子从A运动到AO的中点，再运动到O点两段经历的时间前一段时间要小，D错。
2024高考物理一轮复习-- 机械振动专题(一)--简谐运动的规律和图像
简谐运动的规律和图像一、简谐运动的基本规律1.简谐运动的特征2.注意：（1）弹簧振子（或单摆）在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。
（2）弹簧振子周期和频率由振动系统本身的因素决定（振子的质量m和弹簧的劲度系数k ），与振幅无关。
二、简谐运动的图像1．简谐运动的数学表达式：x＝A sin(ωt＋φ)2．根据简谐运动图象可获取的信息(1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ(如图所示)．(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移．(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度的大小和速度的方向，速度的方向也可根据下一时刻物体的位移的变化来确定．(4)某时刻质点的回复力、加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同，在图象上总是指向t轴．(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．3．简谐运动图象问题的两种分析方法法一图象－运动结合法解此类题时，首先要理解x －t 图象的意义，其次要把x －t 图象与质点的实际振动过程联系起来．图象上的一个点表示振动中的一个状态(位置、振动方向等)，图象上的一段曲线对应振动的一个过程，关键是判断好平衡位置、最大位移及振动方向．法二 直观结论法简谐运动的图象表示振动质点的位移随时间变化的规律，即位移－时间的函数关系图象，不是物体的运动轨迹．三、针对练习1、一个小物块拴在一个轻弹簧上，并将弹簧和小物块竖直悬挂处于静止状态，以此时小物块所处位置为坐标原点O ，以竖直向下为正方向建立Ox 轴，如图所示。
先将小物块竖直向上托起使弹簧处于原长，然后将小物块由静止释放并开始计时，经过s 10π，小物块向下运动20cm 第一次到达最低点，已知小物块在竖直方向做简谐运动，重力加速度210m /s g =，忽略小物块受到的阻力，下列说法正确的是（ ）A ．小物块的振动方程为0.1sin 102x t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭（m ） B ．小物块的最大加速度为2gC 2m /sD ．小物块在0～1330s π的时间内所经过的路程为85cm2、（多选）某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x 随时间变化的关系式为x ＝A sin ωt ，如图所示，则( )A ．弹簧在第1 s 末与第5 s 末的长度相同B ．简谐运动的频率为18Hz C ．第3 s 末，弹簧振子的位移大小为22A D ．第3 s 末至第5 s 末，弹簧振子的速度方向不变3、（多选）如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C 、D 两点之间做简谐运动，O 点为平衡位置。
高考物理总复习 机械振动、简谐运动 简谐运动的图象与表达式练习
简谐运动的图象与表达式1．物体做简谐运动时，根据简谐运动的图象下列判断中正确的是（）A．在平衡位置加速度最大． B．在平衡位置速度最大．C．在运动路径两端速度最大． D．在运动路径两端加速度最小2．一个弹簧振子振动过程中的某段时间内，其加速度数值越来越大，则在这段时间内（ )A．振子的速度越来越大 B.振子正在向平衡位置运动C．振子的弹性势能越来越大 D.振子的运动方向与位移方向相反3．单摆摆球多次通过同一位置时，下述物理量不同的是（ )A．位移 B.速度 C.加速度 D.动量E.动能F.摆线张力4．一个弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ )A．加速度最大时，速度也最大 B.速度最大时，位移最大C．位移最大时，加速度最大 D.位移最小时，速度最大5．考查状语从句的连接词。
句意：我将带一些药品以防我们在旅游的过程中有人生病。
根据句意选B。
6．甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动，甲说：“它在做匀速运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做加速运动．”这三个人的说法( )A．在任何情况下都不对B．三人中总有一人或两人是讲错的C．如果选择同一参考系，那么三人的说法就都对了D．如果各自选择自己的参考系，那么三人的说法就可能都对了7．一足球以8m/s的速度飞来，运动员在0.2s时间内将足球以12m/s的速度反向踢出，足球在这段时间内平均加速度的大小为________m/s2，方向________．8．关于简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )A．表示质点振动的轨迹，是正弦或余弦曲线B．由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C．表示质点的位移随时间变化的规律D．由图象可判断任一时刻质点的速度方向9．一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动。
(1)试写出用正弦函数表示的振动方程。
(2)10s内通过的路程是多少？10．一个做简谐运动的弹簧振子，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x=A/2处所经最短时间为t1，第一次从最大正位移处运动到x=A/2处所经最短时间为t2，关于t1与t2，以下说法正确的是（）A．t1=t2B．t1＜t2C．t1＞t2D．无法判断参考答案：1．答案： B解析：2．答案： C解析：在弹簧振子运动的过程中，回复力、加速度、弹性势能均随位移的增大而增大，速度、动能随位移的增大而减小.某段时间内加速度数值增大，可见位移增大，物体正在远离平衡位置，速度方向与位移方向相同，速度正在减小，弹性势能增大.3．答案： BD解析：4．答案： CD解析：由回复力表达式F=-kx可知，做简谐运动的物体位移最大时，所受回复力最大，由F=ma知，物体的加速度最大，由运动特点知，这时物体速度最小，且等于零.当振子回到平衡位置时，物体速度最大，加速度这时等于零.5．答案： B解析：由图知，在t1时位移为-2.5 cm，t2时位移为2.5 cm，又由公式f=-kx可知t1、t2时刻回复力f1、f2大小相等，方向相反，即加速度的方向相反，故A、C、D错.在t1时刻，振子向平衡位置运动，速度方向向右.在t2时刻，振子偏离平衡位置向右运动，速度向右6．答案： D解析：被选作参考系的物体是被假定不动的物体，另外物体相对于参考系发生位置的变化，就是运动的，没有相对位置的改变，即静止的．如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别做匀速运动、静止、加速运动，再以他们自己为参考系，则三人说的都正确，A、B错误，D正确；在上面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，则只有乙正确，C错误．7．答案：－100 与初速度方向相反解析：8．答案： BCD解析：振动图象表示质点的位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A错C对；由图象可以判断某时刻质点的位移和速度方向，B、D正确。
江苏专用高考物理二轮复习要点回扣专题19选修3_4课件
2.周期公式：T＝2π gl 。单摆的振动周期取决于摆长 l 和重力加速度 g，与振幅和振 子的质量都没有关系。
三、受迫振动和共振 1.受迫振动其振动频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。 2.共振：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大。其共振曲线
如图2所示。
图2
四、机械波 1.机械波的形成和传播
八、光的干涉 1.条件：两光源发出的光频率相同，相位差恒定。 2.双缝干涉：(1)产生明暗条纹的条件：光屏上某点与两个狭缝的路程差是光波波长
的整数倍处出现亮条纹；与两个狭缝的路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹。
(2)条纹的特点：相邻明条纹(或暗条纹)的间距相等，且 Δx＝dl λ，其中 λ 为波长，d 为 双缝间距，l 为双缝到屏的距离。实验装置不变的条件下，红光的干涉条纹间距最大， 紫光的干涉条纹间距最小；若换用白光，在屏上得到彩色条纹，且中央为白色。
样
③清晰条纹，亮度基
③中央条纹最亮，两边变暗
特
本相等
点
相同 干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
十、光的偏振 1.理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵
波，光的偏振现象说明光波是横波。 2.应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等等。
十一、电磁场和电磁波 1.电磁场和电磁波的产生
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简谐运动的图象与表达式
1．物体做简谐运动时，根据简谐运动的图象下列判断中正确的是（）
A．在平衡位置加速度最大． B．在平衡位置速度最大．
C．在运动路径两端速度最大． D．在运动路径两端加速度最小
2．一个弹簧振子振动过程中的某段时间内，其加速度数值越来越大，则在这段时间内（ ) A．振子的速度越来越大 B.振子正在向平衡位置运动
C．振子的弹性势能越来越大 D.振子的运动方向与位移方向相反
3．单摆摆球多次通过同一位置时，下述物理量不同的是（ )
A．位移 B.速度 C.加速度 D.动量
E.动能
F.摆线张力
4．一个弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ )
A．加速度最大时，速度也最大 B.速度最大时，位移最大
C．位移最大时，加速度最大 D.位移最小时，速度最大
5．考查状语从句的连接词。
句意：我将带一些药品以防我们在旅游的过程中有人生病。
根据
句意选B。
6．甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动，甲说：“它在做匀速运动．”乙说：
“它是静止的．”丙说：“它在做加速运动．”这三个人的说法 ( ) A．在任何情况下都不对
B．三人中总有一人或两人是讲错的
C．如果选择同一参考系，那么三人的说法就都对了
D．如果各自选择自己的参考系，那么三人的说法就可能都对了
7．一足球以8m/s的速度飞来，运动员在0.2s时间内将足球以12m/s的速度反向踢出，足球
在这段时间内平均加速度的大小为________m/s2，方向________．
8．关于简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )
A．表示质点振动的轨迹，是正弦或余弦曲线
B．由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向
C．表示质点的位移随时间变化的规律
D．由图象可判断任一时刻质点的速度方向
9．一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x
轴负方向运动。
(1)试写出用正弦函数表示的振动方程。
(2)10s内通过的路程是多少？
10．一个做简谐运动的弹簧振子，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到
x=A/2处所经最短时间为t1，第一次从最大正位移处运动到x=A/2处所经最短时间为t2，关于t1与t2，以下说法正确的是（ ）
A．t1=t2B．t1＜t2C．t1＞t2D．无法判断
参考答案：
1．答案： B
解析：
2．答案： C
解析：在弹簧振子运动的过程中，回复力、加速度、弹性势能均随位移的增大而增大，速度、动能随位移的增大而减小.
某段时间内加速度数值增大，可见位移增大，物体正在远离平衡位置，速度方向与位移方向相同，速度正在减小，弹性势能增大.
3．答案： BD
解析：
4．答案： CD
解析：由回复力表达式F=-kx可知，做简谐运动的物体位移最大时，所受回复力最大，由
F=ma知，物体的加速度最大，由运动特点知，这时物体速度最小，且等于零.当振子回到平衡
位置时，物体速度最大，加速度这时等于零.
5．答案： B
解析：由图知，在t1时位移为-2.5 cm，t2时位移为2.5 cm，又由公式f=-kx可知t1、t2时刻回复力f1、f2大小相等，方向相反，即加速度的方向相反，故A、C、D错.在t1时刻，振子向
平衡位置运动，速度方向向右.在t2时刻，振子偏离平衡位置向右运动，速度向右
6．答案： D
解析：被选作参考系的物体是被假定不动的物体，另外物体相对于参考系发生位置的变化，就是运动的，没有相对位置的改变，即静止的．如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别做匀速运动、静止、加速运动，再以他们自己为参考系，则三人说的都正确，A、B错误，D正确；在上面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，则只有乙正确，C错
误．
7．答案：－100 与初速度方向相反
解析：
8．答案： BCD
解析：振动图象表示质点的位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A错C对；由图象可以判断某时刻质点的位移和速度方向，B、D正确。
9．答案： (1)x＝0.08sin(πt＋π)m (2)1.6m
解析： (1)简谐运动振动方程的一般表示式为
x＝A sin(ωt＋φ)。
根据题目条件，有：A＝0.08m，ω＝2πf＝π。
所以x＝0.08sin(πt＋φ) m。
将t＝0，x＝0.04m，代入得0.04＝0.08sinφ，解得初相位φ＝或φ＝π，因为t＝0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取φ＝π。
故所求的振动方程为
x＝0.08sin(πt＋π)m。
(2)周期T＝＝2s，所以t＝5T，因1T内的路程是4A，则通过的路程
s＝5×4A＝20×8cm＝1.6m。
10．答案： B
解析：根据振子远离平衡位置时速度减小，靠近平衡位置时速度增大可知，振子第一次从平衡位置运动到x=1/2A处的平均速度大于第一次从最大正位移处运动到x=1/2A处的平均速度，而路程相等，说明t1＜t2。