11 第2章 章末素养培优（课件PPT）-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册【金版新学案】同步导学（鲁科版）

第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 第2章 机械振动 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 章 末 素 养 培 优 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 学科核心素养是学生通过学科学习而逐渐形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。本章通过学习简谐运动、单摆及受迫振动，体会物理学的研究方法，培养同学们根据生活中的现象构建物理模型并运用模型分析问题的能力。 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 (多选)如图所示，A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置。其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中(　　) A．位于B处时动能最大 B．位于A处时势能最大 C．在位置A的势能大于在位置B的动能 D．在位置B的机械能大于在位置A的机械能 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 BC　[单摆做简谐运动过程中，机械能守恒，在最高位置时重力势能最大，在最低位置时动能最大，故B正确，A错误；在B点，EB＝EkB＋EpB＝EpA，故C正确，D错误。] 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 如图所示，物体A放在物体B上，B与轻弹簧相连，使它们一起在光滑水平面上的M、N两点之间做简谐运动。若从弹簧压缩到最短时开始计时(t＝0)，取向右为正方向，A所受静摩擦力f随时间t变化的图像正确的是(　　) 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 B　[以A、B整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，加速度与振子位移的关系为a＝－ eq \f(kx,mA＋mB) ，再以A为研究对象，得到f＝mAa＝－ eq \f(kmA,mA＋mB) x。振子做简谐运动时，x随时间做正弦规律变化，当弹簧压缩到最短时开始计时，t＝0时振子的位移为负向最大，则f为正向最大，所以f­t图像为余弦函数。故B正确，A、C、D错误。] 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 [“模型建构、科学推理”素养]一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是(　　) A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 C　[由于振幅A为20 cm，振动方程为y＝A sin ωt(从平衡位置开始计时，ω＝ eq \f(2π,T) )，由于高度差不超过10 cm，游客能舒服地登船，代入数据可知，在一个振动周期内，临界时刻为t1＝ eq \f(T,12) ，t2＝ eq \f(5T,12) ，所以在一个周期内登船舒服的时间为Δt＝t2－t1＝ eq \f(T,3) ＝1.0 s，故选C。] 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 [“模型建构、科学推理”素养]如图所示，一块涂有 炭黑的玻璃板，质量为2 kg，t＝0时，在拉力F的作用下，由 静止开始竖直向上做匀加速运动。一个振动频率为5 Hz的固定 电动音叉通过水平振针在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA＝1.5 cm，BC＝3.5 cm。自玻璃板开始运动，经过多长时间才开始接通电动音叉的电源？接通电源时，玻璃板的速度是多大？(g取10 m/s2) 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 解析：　由题意可得，振针的振动周期T0＝0.2 s，OA、AB与BC所对应的时间均为T＝ eq \f(T0,2) ＝0.1 s 则对玻璃板有BC－OA＝2aT2 解得a＝1 m/s2 vA＝ eq \f(OB,2T) ＝ eq \f(2OA＋aT2,2T) ＝0.2 m/s O点的速度v0＝va－aT＝0.1 m/s 由v0＝at得时间t＝ eq \f(v0,a) ＝0.1 s 即经过0.1 s才开始接通电动音叉的电源，且接通时玻璃板的速度为0.1 m/s 答案：　0.1 s　0.1 m/s 第2章　机械振动 物 理 选择性必修 第一册 1．共振筛 (2021·北京海淀区联考)如图所示，将一个筛字用四根弹簧支起来(后排的两根弹簧未画出)，筛子上装一个电动偏心轮，这就做成了一个共振筛。工作时偏心轮被电动机带动匀速转动，从而给筛子施加与偏心轮转动周期相同的周期性驱动力，使它做受迫振动