第二章 机械振动 章末小结（学案）-【成才之路】2021-2022学年高中新教材物理选择性必修第一册新课程同步学习指导（人教版）

物理（选择性必修·第一册 RJ） 1. 00)cm = 87. 50 cm = 0. 875 0 m。 秒表的读数 t = 60 s + 15. 2 s = 75. 2 s, 所以 T = t40 = 1. 88 s。 (1)单摆做简谐运动的条件是摆角小于 5°。 (2)把在一条直线上的点连在一起,误差较大的点平均分布在直线 的两侧,则直线斜率 k = Δ(T 2) Δl 。 由 g = 4π 2Δl Δ(T2) =4π 2 k ,可得 g =9.8 m/ s 2,(9.9 m/ s2 也正确)。 对点训练 2:(1)2. 980　 (2)偏大　 (3)4π 2 k 　 (4)测量摆长时未计 入摆球的半径 解析:(1)由题图可知,小球的直径 D = 29 mm +0. 05 mm ×16 = 29. 80 mm =2. 980 cm。 (2)实验中将 49 次全振动数为 50 次,会导致测得周期偏小,根据 g = 4π 2L T2 知,测得重力加速度偏大。 　 　 (3)根据单摆的周期公式 T = 2π lg 得 T 2 = 4π 2 g l, 可知斜率 k = 4π 2 g ,则重力加速度 g = 4π2 k 。 　 　 (4)图像不通过坐标原点,将图像向右平移 1 cm 就会通过坐标原 点,故相同的周期下,摆长偏小 1 cm,故可能是测摆长时漏掉了摆球的半 径。 课堂达标检测 1. (1)乙　 (2)1. 89　 (3)T(或 t、n)、θ　 1aT0 解析:(1)单摆在摆动过程中,阻力要尽量小甚至忽略不计,所以摆球 选铁球;悬线要无弹性,直径小,摆长不能过小,一般取 1 m 左右的细 线。 故选乙; (2)由图可知,单摆完成 40 次全振动的时间是 75. 6 s,所以单摆的周 期为:T = 75. 640 s = 1. 89 s; (3)根据 T = T0 1 + asin2 θ 2( )[ ]可知,需要测量的物理量有 T(或 t、 n)、θ,由 T = T0 1 + asin2 θ 2( )[ ],sin 2 θ 2( )= 1 aT0 T - 1a ,所以图线的 斜率为 1 aT0 。 2. (1)AC　 (2)12. 0　 0. 993 0　 (3) 4π 2 y2 - y1 (x2 - x1) 　 (4)不变　 解析:(1)在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再 用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,是为了防止摆动过程中摆长发生变化; 如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时,方便调节摆长;故 A 正 确,C 正确; (2)该摆球的直径为 12 mm + 0. 01 mm × 0 = 12. 0 mm,单摆摆长 l 为 0. 999 0 m -6. 0 mm =0. 993 0 m; (3)根据单摆的周期公式 T = 2π lg ,即 T 2 = 4π 2 g l,有:y1 = 4π2 g x1; y2 = 4π2 g x2,联立解得: g = 4π2 y2 - y1 (x2 - x1); (4)单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,把摆线长度作为单摆摆 长小于实际摆长,则 T2 - L 图像不过原点,在纵轴上截距不为零,但斜 率仍然不变,故 g 也不变。 6. 受迫振动　 共振 课前预习反馈 　 　 知识点 1:1. 在不受外力作用下　 2. 固有　 3. 逐渐减小　 知识点 2:1. 周期性　 2. 驱动力　 3. 驱动力　 固有频率　 知识点 3:1. 等于　 2. 振幅　 3. (1)固有频率　 (2)固有频率　 判一判 　 　 (1)√　 (2) × 　 (3) × 　 (4)√　 (5) × 　 (6) × 选一选 　 　 B　 振动系统的频率是由振动系统的自身来决定的。 鸟与树枝组成 的系统频率 f1 = 6 10 Hz = 0. 6 Hz,50 g砝码与树枝组成的系统频率 f2 = 12 10 Hz =1.2 Hz,500 g砝码与树枝组成的系统频率为 f3 = 6 15 Hz =0. 4 Hz,而 f3 < f1 < f2,故鸟的质量应在 50 g 与 500 g 之间,故选 B。 想一想 　 　 建几根水泥立柱,改变了车间的固有频率,使之不再与机器的振动 频率接近,避免车间产生共振现象。 课内互动探究 　 　 情境导入 1:(1)阻尼振动　 (2)受迫振动 典例 1:AD　 单摆做阻尼振动,因不断克服空气阻力做功使机械能 转化为内能,但是在振动过程中,动能和势能仍不断相互转化,不能确定 两个时刻的动能与势能的大小关系,故选项 A 正确,选项 B 错误。 做阻 尼振动的物体,频率由系统的特征决定,与振幅无关,所以其频率不变, 选项 C 错误,选项 D 正确。 对点训练 1:ACD　 实际的自