内容正文:
第二章 机械振动
1
阶段回顾(2~5)
2
易错点重点练
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易错点一 对简谐运动的对称性认识不到位
1.(多选)如图所示,下列说法正确的是( )
A.振动图像上A、B两点的速度相同
B.在t=0.1 s和t=0.3 s时,质点的加速度大小相等、方向相反
C.振动图像上A、B两点的速度大小相等、方向相反
D.质点在t=0.2 s和t=0.3 s时的动能相等
易错点重点练
重难点重点练
易错点重点练
重难点重点练
易错点二 疏忽简谐运动的周期由系统本身决定
2.(2022·河北省石家庄市高二期末)有一个在光滑水平面上的弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动,第二次把弹簧压缩3x后释放让它振动,则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为( )
A.1∶1 1∶3 B.1∶1 1∶1
C.1∶3 1∶3 D.1∶3 1∶1
易错点重点练
重难点重点练
解析 在光滑水平面上的弹簧振子,其平衡位置在弹簧原长处,则弹簧的最大压缩量即为振子振动过程的振幅,故先后两次振动的振幅之比为1∶3;而对同一简谐振动系统,其周期由振动系统自身的性质决定,与振幅无关,故先后两次振动的周期之比为1∶1。故选A。
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重难点重点练
3. (多选)一轻弹簧的左端固定在竖直墙上,右端与质量为M的滑块相连,组成弹簧振子,在光滑的水平面上做简谐运动。当滑块运动到右侧最大位移处时,在滑块上轻轻放上一木块组成新振子,继续做简谐运动,新振子的运动过程与原振子的运动过程相比( )
A.新振子的最大动能比原振子的最大动能小
B.新振子的最大速度比原振子的最大速度小
C.新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间与原振子相同
D.新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大
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重难点重点练
易错点重点练
重难点重点练
易错点三 对单摆的理解不到位
4.关于单摆,下列说法中正确的是( )
A.单摆摆球所受的合力指向平衡位置
B.摆球经过平衡位置时加速度为零
C.摆球运动到平衡位置时,所受回复力等于零
D.摆角很小时,摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比
易错点重点练
重难点重点练
解析 单摆摆球受到的回复力总是指向平衡位置,但合力并不是指向平衡位置,故A错误;摆球经过平衡位置时,由于做圆周运动,故存在向心加速度,故B错误;摆球运动到平衡位置时,所受回复力等于零,故C正确;摆角很小时,摆球所受回复力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比,但合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小不成正比,故D错误。
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重难点重点练
易错点五 忽视简谐运动的多解性
6.如图所示,用两根长度都为L的细绳悬挂一个小球A,两绳与水平方向的夹角均为α。使球A垂直于纸面做摆角小于5°的摆动,当它经过平衡位置的瞬间,另一小球B从A球的正上方自由下落,若B球恰能击中A球,求B球下落的高度h。
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易错点重点练
重难点重点练
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重难点重点练
重难点二 简谐运动表达式的应用
2. 如图所示,固定着的钢条上端有一小球,在竖直平面内的虚线位置附近发生振动,图中是小球振动能到达的最左侧,振动周期为0.3 s。假设小球的振动为简谐运动,在小球振动到最左侧时,用周期为0.1 s的频闪光源照射,得到的图像是( )
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B
沿y轴负方向
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重难点重点练
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重难点五 简谐运动的动力学、能量问题
6. 将一单摆向左拉至水平标志线上,从静止释放,当摆球运动到最低点时,摆线碰到障碍物,摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片,以下说法不正确的是( )
易错点重点练
重难点重点练
A.这个实验说明了动能和势能可以相互转化,转化过程中机械能守恒
B.摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4
C.摆球经过最低点时,线速度不变,做圆周运动的半径减小,摆线张力变大
D.摆球经过最低点时,角速度变大,做圆周运动的半径减小,摆线张力不变
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重难点重点练
易错点重点练
重难点重点练
7.一理想单摆如图甲所示,振动图像如图乙所示,其振动最大摆角θ=4°,不计空气阻力,则此摆的摆长l及t=0.25 s时摆球的加速度a的大小是(sin4°=0.0698,cos4°=0.998,重力加速度g=10 m/s2,π2≈g)( )
A.l=0.25 m,a=0
B.l=0