（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第79課時(shí) 機(jī)械振動(dòng)（雙基落實(shí)課）講義（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第79課時(shí) 機(jī)械振動(dòng)（雙基落實(shí)課）講義（含解析） 考 綱 要 求 考 情 分 析 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) Ⅰ 全反射、光導(dǎo)纖維 Ⅰ 1.命題規(guī)律 從近幾年的高考試題來(lái)看，對(duì)該部分內(nèi)容主要考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像、波的圖像以及波的傳播規(guī)律等，另外對(duì)光學(xué)知識(shí)的考查主要以折射定律、全反射等知識(shí)為主。 2.考查熱點(diǎn) 預(yù)計(jì)在明年高考中，對(duì)該部分內(nèi)容仍將以圖像為重點(diǎn)考查振動(dòng)和波動(dòng)問(wèn)題，并以光的折射和全反射為要點(diǎn)考查光學(xué)知識(shí)。 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像 Ⅱ 光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象 Ⅰ 單擺、單擺的周期公式 Ⅰ 電磁波的產(chǎn)生 Ⅰ 受迫振動(dòng)和共振

2、 Ⅰ 電磁波的發(fā)射、傳播和接收 Ⅰ 機(jī)械波、橫波和縱波 Ⅰ 電磁波譜 Ⅰ 橫波的圖像 Ⅱ 狹義相對(duì)論的基本假設(shè) Ⅰ 波速、波長(zhǎng)和頻率(周期)的關(guān)系 Ⅰ 質(zhì)能關(guān)系 Ⅰ 波的干涉和衍射現(xiàn)象 Ⅰ 實(shí)驗(yàn)十四：探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測(cè)定重力加速度 多普勒效應(yīng) Ⅰ 光的折射定律 Ⅱ 實(shí)驗(yàn)十五：測(cè)定玻璃的折射率 折射率 Ⅰ 實(shí)驗(yàn)十六：用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 點(diǎn)點(diǎn)通(一)　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 1．定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 2．平衡位置：物體在振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力為零的位置。

3、 3．回復(fù)力 (1)定義：使物體返回到平衡位置的力。 (2)方向：總是指向平衡位置。 (3)來(lái)源：屬于效果力，可以由某一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力提供。 4．描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量 定　義 意　義 位移 由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段 描述質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)中某時(shí)刻的位置相對(duì)于平衡位置的位移 振幅 振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離 描述振動(dòng)的強(qiáng)弱和能量 周期 振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需時(shí)間 描述振動(dòng)的快慢，兩者互為倒數(shù)：T＝ 頻率 振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù) 相位 ωt＋φ 描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)

4、 [小題練通] 1．(魯科教材原題)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置時(shí)，具有最大值的物理量是(　　) A．加速度　　　　　　　　 B．速度 C．位移 D．回復(fù)力 解析：選B　做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置時(shí)，位移、回復(fù)力、加速度都為零，速度為最大值，故B正確。 2．(滬科教材原題)一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T。下列判斷中正確的是(　　) A．若t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子位移的大小相等、方向相同，則Δt一定等于T的整數(shù)倍 B．若t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子速度的大小相等、方向相反，則Δt一定等于的整數(shù)倍 C．若Δt＝T，則在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子的加速度一定相等 D．

5、若Δt＝，則在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻彈簧長(zhǎng)度一定相等 解析：選C　位移大小相等、方向相同，Δt不一定是T的整數(shù)倍，A錯(cuò)誤；速度大小相等、方向相反，Δt不一定是的整數(shù)倍，B錯(cuò)誤；若Δt＝T，則在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子的加速度一定相等，C正確；若Δt＝，在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻彈簧長(zhǎng)度不一定相等，D錯(cuò)誤。 3．兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式分別為：xA＝10sincm，xB＝8sin(4πt＋π)cm，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．振動(dòng)A的相位超前振動(dòng)Bπ B．振動(dòng)A的相位滯后振動(dòng)Bπ C．振動(dòng)A的相位滯后振動(dòng)Bπ D．兩個(gè)振動(dòng)沒(méi)有位移相等的時(shí)刻 解析：選B　由兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可

6、知，振動(dòng)A的相位滯后振動(dòng)Bπ，B正確，A、C錯(cuò)誤；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)易知，兩個(gè)振動(dòng)有位移相等的時(shí)刻，D錯(cuò)誤。 4．(多選)(2019·鞍山模擬)一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，當(dāng)它經(jīng)過(guò)點(diǎn)O時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)0.3 s，第一次到達(dá)點(diǎn)M，再經(jīng)過(guò)0.2 s第二次到達(dá)點(diǎn)M，則彈簧振子的周期不可能為(　　) A．0.53 s　　　　　 B．1.4 s　　　　　C．1.6 s D．2 s E．3 s 解析：選BDE　由題知，彈簧振子的運(yùn)動(dòng)可分兩種情況討論，第1種情況如圖甲所示，設(shè)O為平衡位置，OB(OC)代表振幅，彈簧振子從點(diǎn)O到點(diǎn)C所需時(shí)間為，因?yàn)楹?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，所以彈簧振子從點(diǎn)M到點(diǎn)C

7、和從點(diǎn)C到點(diǎn)M所用時(shí)間相等，故＝0.3 s＋＝0.4 s，解得T＝1.6 s；第2種情況如圖乙所示，若彈簧振子一開始從平衡位置向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)，設(shè)點(diǎn)M′與點(diǎn)M關(guān)于點(diǎn)O對(duì)稱，則彈簧振子從點(diǎn)M′經(jīng)過(guò)點(diǎn)B到點(diǎn)M′所用的時(shí)間與彈簧振子從點(diǎn)M經(jīng)過(guò)點(diǎn)C到點(diǎn)M所需時(shí)間相等，即0.2 s，彈簧振子從點(diǎn)O到點(diǎn)M′、從點(diǎn)M′到點(diǎn)O及從點(diǎn)O到點(diǎn)M所需時(shí)間相等，為＝ s，故周期為T＝0.5 s＋ s≈0.53 s，所以周期不可能為選項(xiàng)B、D、E。 5．(多選)如圖所示，在光滑桿下面鋪一張可沿垂直桿方向勻速移動(dòng)的白紙，一帶有鉛筆的彈簧振子在B、C兩點(diǎn)間做機(jī)械振動(dòng)，可以在白紙上留下痕跡。已知彈簧的勁度系數(shù)為k＝10 N/

8、m，振子的質(zhì)量為0.5 kg，白紙移動(dòng)的速度為2 m/s，彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式Ep＝ky2(y為彈簧的形變量)，不計(jì)一切摩擦。在一次彈簧振子實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的圖線，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該彈簧振子的振幅為1 m B．該彈簧振子的周期為1 s C．該彈簧振子的最大加速度為10 m/s2 D．該彈簧振子的最大速度為2 m/s E．該彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒 解析：選BCE　彈簧振子的振幅為振子偏離平衡位置的最大距離，所以該彈簧振子的振幅為A＝0.5 m，A錯(cuò)誤；由題圖所示振動(dòng)曲線可知，白紙移動(dòng)x＝2 m，彈簧振子振動(dòng)一個(gè)周期，所以彈簧振子的周期為T＝＝1 s，B正確；

9、該彈簧振子所受最大回復(fù)力為F＝kA＝10×0.5 N＝5 N，最大加速度為a＝＝10 m/s2，C正確；根據(jù)題述彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式Ep＝ky2，不計(jì)一切摩擦，彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，則mvm2＝kA2，可得該彈簧振子的最大速度為vm＝ A＝ m/s，D錯(cuò)誤，E正確。 [融會(huì)貫通] (1)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置時(shí)，位移、回復(fù)力、加速度都為零，而速度為最大值。 (2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度、時(shí)間、位移和加速度等物理量具有一定的對(duì)稱性。要善于利用這種對(duì)稱性分析問(wèn)題。 點(diǎn)點(diǎn)通(二)　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像 1．從平衡位置處開始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Asin ωt，圖像如圖甲所示。 2．從最

10、大位移處開始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Acos ωt，圖像如圖乙所示。 　　3.結(jié)合圖像理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律——五個(gè)特征 受力 特征 回復(fù)力F＝－kx，F(xiàn)(或a)的大小與x的大小成正比，方向相反 運(yùn)動(dòng) 特征 靠近平衡位置時(shí)，a、F、x都減小，v增大；遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，a、F、x都增大，v減小 能量 特征 振幅越大，能量越大。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒 周期性 特征 質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度和速度隨時(shí)間做周期性變化，變化周期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T；動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性變化，其變化周期為 對(duì)稱性 特征 關(guān)于平衡位置O對(duì)稱的兩點(diǎn)，速度的大小、

11、動(dòng)能、勢(shì)能相等，相對(duì)平衡位置的位移大小相等 [小題練通] 1．(多選)(教科教材原題)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，則下列結(jié)論中，正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)速度最大而加速度為零的時(shí)刻分別是0.1 s、0.3 s B．質(zhì)點(diǎn)速度為零而加速度為負(fù)方向最大值的時(shí)刻分別是0 s、0.4 s C．質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力方向由正變負(fù)的時(shí)刻是0.3 s D．振動(dòng)系統(tǒng)勢(shì)能最大而加速度為正方向最大值的時(shí)刻是0.3 s 解析：選ABC　質(zhì)點(diǎn)在0.1 s和0.3 s時(shí)刻，位移為零，故加速度為零，速度最大，A正確；質(zhì)點(diǎn)在0 s和0.4 s時(shí)刻，位移為正方向最大值，故速度為零，加速度為負(fù)方向最大值，B正

12、確；質(zhì)點(diǎn)在0.3 s時(shí)刻，位移由負(fù)方向變?yōu)檎较?，則回復(fù)力由正方向變?yōu)樨?fù)方向，C正確；質(zhì)點(diǎn)在0.3 s時(shí)刻，位移為零，振動(dòng)系統(tǒng)勢(shì)能和加速度都為零，D錯(cuò)誤。 2．(滬科教材原題)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示。由圖可知(　　) A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅隨時(shí)間變化 B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4 Hz C．在t＝2.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置運(yùn)動(dòng) D．在t＝4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)受到的回復(fù)力為最大值 解析：選D　由題圖可知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率f＝ Hz，B錯(cuò)誤；t＝2.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；t＝4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移為最大值，受到的回復(fù)力為最大值，D正確；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是不隨時(shí)間變

13、化的，A錯(cuò)誤。 3．(多選)甲、乙兩彈簧振子，振動(dòng)圖像如圖所示，則可知(　　) A．甲速度為零時(shí)，乙加速度最大 B．甲加速度為零時(shí)，乙速度最小 C．1.25～1.5 s時(shí)間內(nèi)，甲的回復(fù)力大小增大，乙的回復(fù)力大小減小 D．甲、乙的振動(dòng)頻率之比f(wàn)甲∶f乙＝1∶2 E．甲、乙的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1 解析：選CDE　由題圖可知，甲運(yùn)動(dòng)到最大位移處(速度為零)時(shí)，乙剛好運(yùn)動(dòng)到平衡位置，加速度為零，速度最大，A錯(cuò)誤；甲運(yùn)動(dòng)到平衡位置(加速度為零)時(shí)，乙也運(yùn)動(dòng)到平衡位置，速度最大，B錯(cuò)誤；由|F|＝k|x|可知，C正確；甲做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T甲＝2.0 s，乙做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T乙＝1.

14、0 s，甲、乙的振動(dòng)周期之比T甲∶T乙＝2∶1，根據(jù)周期與頻率成反比，可知甲、乙的振動(dòng)頻率之比f(wàn)甲∶f乙＝1∶2，D正確；甲的振幅A甲＝10 cm，乙的振幅A乙＝5 cm，甲、乙的振幅之比A甲∶A乙＝2∶1，E正確。 4.(人教教材原題)如圖所示，在t＝0到t＝4 s的范圍內(nèi)回答以下問(wèn)題。 (1)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移的方向在哪些時(shí)間內(nèi)跟它的瞬時(shí)速度的方向相同？在哪些時(shí)間內(nèi)跟瞬時(shí)速度的方向相反？ (2)質(zhì)點(diǎn)在第2 s末的位移是多少？ (3)質(zhì)點(diǎn)在前2 s內(nèi)走過(guò)的路程是多少？ 解析：(1)在0～1 s、2～3 s內(nèi)位移方向和瞬時(shí)速度方向相同，在1～2 s、3～4 s內(nèi)位移方向和瞬時(shí)

15、速度方向相反。 (2)質(zhì)點(diǎn)在第2 s末的位移是零。 (3)質(zhì)點(diǎn)在前2 s內(nèi)走過(guò)的路程是2A＝20 cm。 答案：見(jiàn)解析 [融會(huì)貫通] 由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像可獲得的信息 (1)振幅A、周期T。 (2)某一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移。 (3)某一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度和速度的方向。 ①回復(fù)力和加速度的方向：因?yàn)榛貜?fù)力總是指向平衡位置，所以回復(fù)力和加速度在圖像上總是指向t軸。 ②速度的方向：速度的方向可以通過(guò)下一時(shí)刻位移的變化來(lái)判定，下一時(shí)刻位移若增大，質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是遠(yuǎn)離t軸；下一時(shí)刻位移若減小，質(zhì)點(diǎn)的速度方向就是指向t軸。 (4)某段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度、速度

16、、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。 點(diǎn)點(diǎn)通(三)　單擺及其周期公式 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型(對(duì)比記憶單擺) 彈簧振子(水平) 單擺 示 意 圖 簡(jiǎn)諧 運(yùn)動(dòng) 條件 (1)彈簧質(zhì)量可忽略 (2)無(wú)摩擦力等阻力 (3)在彈簧彈性限度內(nèi) (1)擺線為不可伸縮的輕細(xì)線 (2)無(wú)空氣等對(duì)擺球的阻力 (3)θ角小于5° 回復(fù) 力 彈簧的彈力 擺球重力沿與擺線垂直(即切向)方向的分力 平衡 位置 彈簧處于原長(zhǎng)處 最低點(diǎn) 周期 與振幅無(wú)關(guān) T＝2π 能量 轉(zhuǎn)化 彈性勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒 重力勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒

17、 [小題練通] 1．(多選)(魯科教材原題)振動(dòng)著的單擺擺球，返回到平衡位置時(shí)(　　) A．回復(fù)力指向懸點(diǎn)　　　　　 B．合外力為零 C．合外力指向懸點(diǎn) D．回復(fù)力為零 解析：選CD　單擺擺球返回到平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，但由于擺球做圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，方向指向懸點(diǎn)，故C、D正確。 2．(滬科教材原題)若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置的速度減為原來(lái)的，則單擺振動(dòng)的物理量變化的情況是(　　) A．頻率不變，振幅不變 B．頻率不變，振幅改變 C．頻率改變，振幅改變 D．頻率改變，振幅不變 解析：選B　根據(jù)T＝2π 可知，當(dāng)擺球質(zhì)量和經(jīng)過(guò)平

18、衡位置的速度變化時(shí)，單擺的周期和頻率都不改變；振幅反映單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量大小，由Ek＝mv2可知，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能不變，則擺球在偏離平衡位置最大位移處的重力勢(shì)能不變，因其質(zhì)量改變，故振幅發(fā)生改變，故B正確。 3．(教科教材原題)一物體在某行星表面受到的萬(wàn)有引力是它在地球表面受到的萬(wàn)有引力的，在地球上走時(shí)正確的擺鐘(設(shè)擺鐘的周期與單擺簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期相同)搬到此行星上，此鐘分針走一整圈所經(jīng)歷的時(shí)間實(shí)際上是(　　) A． h B． h C．2 h D．4 h 解析：選C　行星表面重力加速度為g，根據(jù)T＝2π ，擺鐘搬到此行星上，周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則分針走一圈經(jīng)歷的時(shí)間實(shí)際上是

19、2 h，故C正確。 4．(多選)某實(shí)驗(yàn)小組在研究單擺時(shí)改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，將一力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上。圖甲中O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將擺球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài)。由靜止釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α小于5°且大小未知，同時(shí)由計(jì)算機(jī)得到了擺線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線，如圖乙所示(圖中所標(biāo)字母均為已知量)，且圖中t＝0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻。已知擺長(zhǎng)為l，重力加速度為g。根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該單擺的周期為t2 B．可求出擺球的質(zhì)量 C．不能

20、求出擺球在最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小 D．若在地球的兩極做該實(shí)驗(yàn)，則測(cè)得單擺的周期最大 E．若增加擺球的質(zhì)量，單擺的周期不變 解析：選ABE　由題圖乙可知單擺的周期T＝t2，故A正確；在B點(diǎn)拉力F有最大值，根據(jù)牛頓第二定律Fmax－mg＝m，在A、C兩點(diǎn)拉力F有最小值，F(xiàn)min＝mgcos α，由A點(diǎn)到B點(diǎn)根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgl(1－cos α)＝mv2，由此可求得擺球的質(zhì)量m＝，在B點(diǎn)時(shí)的速度v＝ ，故B正確，C錯(cuò)誤；地球的兩極重力加速度最大，若在地球的兩極做該實(shí)驗(yàn)，單擺周期為T＝2π ，所以測(cè)得單擺的周期最小，故D錯(cuò)誤；根據(jù)單擺周期公式可知，單擺的周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，故E正確。 [

21、融會(huì)貫通] (1)單擺在平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，但合外力不為零。 (2)單擺的周期和頻率只由擺長(zhǎng)和重力加速度決定，與擺球的質(zhì)量、振動(dòng)的能量大小無(wú)關(guān)。 點(diǎn)點(diǎn)通(四)　受迫振動(dòng)和共振 1．受迫振動(dòng) 系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)。做受迫振動(dòng)的物體，它做受迫振動(dòng)的周期(或頻率)等于驅(qū)動(dòng)力的周期(或頻率)，而與物體的固有周期(或頻率)無(wú)關(guān)。 2．共振 做受迫振動(dòng)的物體，它的驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率越接近，其振幅就越大，當(dāng)二者相等時(shí)，振幅達(dá)到最大，這就是共振現(xiàn)象。共振曲線如圖所示。 [小題練通] 1．(魯科教材原題)關(guān)于固有頻率，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．固有頻率是由物體本身決定的 B

22、．物體不振動(dòng)時(shí)固有頻率為零 C．振幅越大，固有頻率越小 D．所有物體固有頻率都相同 解析：選A　固有頻率是由物體本身決定的，與是否振動(dòng)、振幅大小無(wú)關(guān)，不同物體固有頻率不同，故A正確。 2．(多選)(滬科教材原題)有一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，它做自由振動(dòng)時(shí)的頻率為4f，現(xiàn)在用頻率分別為f、2f、4f、5f的驅(qū)動(dòng)力依次對(duì)它施加作用，比較每次振動(dòng)穩(wěn)定后的情況，下列判斷中正確的是(　　) A．振動(dòng)的振幅越來(lái)越大 B．振動(dòng)的頻率越來(lái)越大 C．振動(dòng)的振幅先變大再變小 D．振動(dòng)的頻率保持不變 解析：選BC　振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的頻率和驅(qū)動(dòng)力頻率相同，因此頻率越來(lái)越大，而只有驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率(自由振動(dòng)時(shí)的頻

23、率)相等時(shí)，振幅最大，即振幅先變大再變小，故B、C正確。 3.如圖所示，兩個(gè)彈簧振子懸掛在同一支架上，已知甲彈簧振子的固有頻率為8 Hz，乙彈簧振子的固有頻率為72 Hz。當(dāng)支架受到豎直方向且頻率為9 Hz的驅(qū)動(dòng)力作用做受迫振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況是(　　) A．甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為8 Hz B．甲的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 Hz C．乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為9 Hz D．乙的振幅較大，且振動(dòng)頻率為72 Hz 解析：選B　彈簧振子做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)頻率一定等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，故甲和乙的振動(dòng)頻率都是9 Hz；甲彈簧振子的固有頻率更接近驅(qū)動(dòng)力的頻率，根據(jù)受迫振動(dòng)的“振幅特征”可知，甲的振幅較大，B正確。 [融會(huì)貫通] 對(duì)共振的理解 (1)共振曲線：如圖所示，橫坐標(biāo)為驅(qū)動(dòng)力頻率f，縱坐標(biāo)為振幅A。它直觀地反映了驅(qū)動(dòng)力頻率對(duì)某固有頻率為f0的振動(dòng)系統(tǒng)受迫振動(dòng)振幅的影響，由圖可知，f與f0越接近，振幅A越大；當(dāng)f＝f0時(shí)，振幅A最大。 (2)受迫振動(dòng)中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)與外界時(shí)刻進(jìn)行能量交換。