上海高三物理复习振动与波专题

第六章振动与波专题

考试内容和要求

一．机械振动

1．机械振动和简谐振动

物体（或物体的一部分）在某一位置附近做运动叫做机械振动。

物体在跟位移大小成并且总是指向的力作用下的振动叫简谐振动。

产生机械振动的条件：；

产生简谐振动的条件：。

表征振动的物理量

振幅A：，单位：，表征振动的。

周期T：，单位：，表征振动的。

频率f：，单位：，表征振动的。【典型例题】

1．一个小球从距离斜面底端h高处由静止释放，沿着两个光滑斜面来回滑动，如图所示，

如果在运动过程中小球经过斜面接口处无能量损失，则小球的振动及其周期分别为（ ）

（A ）是简谐振动

（B ）不是简谐振动

（C ）周期为2

2h g （ 1sin α ＋ 1sin β ） （D ）周期为2

2h g （1sin α ＋1sin β

）

2．（1996全国）下表中给出的是作简谐振动的物体的位移x 或速度v 与时刻的对应关系，

（A ）若甲表示位移x ，则丙表示相应的速度v （B ）若丁表示位移x ，则甲表示相应的速度v

（C ）若丙表示位移x ，则甲表示相应的速度v

（D ）若乙表示位移x ，则丙表示相应的速度v 2．振动图像

【典型例题】

3．如图是一个质点的振动图像。从图像上可知，质点振

动的振幅是 米，周期是 秒，频率是 赫，

完成20次全振动的时间是 秒，它在0.5秒时的位

移是 米，2.0秒时的位移是 米，3.0秒

时的位移是 米。

4．右图是一弹簧振子做简谐振动的振动图像。在T/2＋Δt 和

T/2－Δt 两个时刻，下列物理量中相同的是（ ）

（A ）速度 （B ）加速度

（C ）振子的位移 （D ）振幅

3．弹簧振子

弹簧振子做简谐振动的回复力为 ，F 回 F 合（选填“＝”或“≠”）。

【典型例题】

5．如图所示，弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡

位置，AB间距20cm，A运动到B需时2s，则振子振动

周期为s，振幅为cm，从B开始经过6s，

振子通过的路程为cm。

6．一水平弹簧振子被分别拉离平衡位置5cm和1cm后放手，都做简谐运动。则前后两次振动的振幅之比为，周期之比为，最大回复力之比为。

7．（1995全国）一弹簧振子作简谐振动，周期为T，则（）

（A）若t时刻和（t＋Δt）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍

（B）若t时刻和（t＋Δt）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等于T/2的整数倍

（C）若Δt＝T，则在t时刻和（t＋Δt）时刻振子运动的加速度一定相等

（D）若Δt＝T/2，则在t时刻和（t＋Δt）时刻弹簧的长度一定相等

4．单摆

单摆是实际摆的理想化，是指。只有

在的情况下，单摆的振动才可以看成简谐振动。

在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟没

有关系，跟的平方根成正比，跟的平方根成

反比。单摆振动周期的公式是T＝。首

先发现单摆振动的等时性（即周期与振幅无关），总结

出单摆周期公式。单摆做简谐振动的回复力为，

F回F合（选填“＝”或“≠”）。

【典型例题】

8．关于单摆的振动，以下说法中正确的是（）

（A）单摆振动时，摆球受到的向心力处处相等

（B）单摆运动的回复力就是摆球受到的合力

（C）摆球经过平衡位置时所受回复力为零

（D）摆球经过平衡位置时所受合外力为零

9．一台摆钟（钟摆可看成单摆）走时变快了，其可能的原因是（）

（A）温度升高，摆线增长（B）温度下降，摆线变短

（C ）从高纬度地方移到低纬度地方 （D ）从高山上移到平地处

10．已知地球半径为R ，质量为M ，月球半径为r ，质量为m 。现有一单摆在地球上做简谐运动，每分钟振动N 次，若把它放在月球上做简谐运动时，每分钟振动次数为（ ）

（A ）

N M m r R （B ）N M m R r （C ）N m M r R （D ）N m

M R r

11．某人在山脚下（设与海平面等高）测得一单摆的周期为T 0，在山顶上测得此单摆的周期变化了Δt ，设山脚处地球的半径为R ，则此山高度为 。

12．（2001全国）细长轻绳下端栓一小球构成单摆，在悬挂点正下方1/2摆

长处有一个能挡住摆线的钉子A ，如图所示，现将单摆向左方拉开一个小角

度，然后无初速度地释放，对于以后的运动，下列说法正确的是（ ）

（A ）摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小

（B ）摆球在左、右两侧上升的最大高度一样

（C ）摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等

（D ）摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍

13．甲、乙两个单摆的摆长L 甲＝L 乙/4，甲摆周期为2s ，它们同时从同侧的最大位移处开始摆动。乙摆的频率为 Hz 。当乙摆摆球速度最大时甲摆摆球速度为 m/s ，它们第2次同时回到原位置需要的时间为 s 。 5．等效单摆

14．如图所示为双线摆，摆球用等长的长为l 的细线悬挂着，并在垂直

于纸平面内作小幅度振动，细绳与水平面成α角，则该摆的周期T

＝ 。

15．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上有一个“单摆”，当它在斜

面上做小角度摆动时，振动周期为 。

16．在竖直平面内有一段半径很大的光滑圆弧形轨道，C

为轨道的最低点。现在使形状完全相同的实心小铁球和实