1.1-2 简谐运动和单摆 习题课件-2022-2023学年高二下学期物理教科版选修3-4

习 题 课 简谐运动和单摆 简谐运动典型问题 一、对称性问题 关于平衡位置O对称的两点： (1)质点的位移、回复力、加速度一定分别大小相等、方向相反； 速度的大小一定相等，方向可能相同也可能相反； (2)动能、势能一定分别相等 例1．两木块A、B质量分别为m、M，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，如图所示。用外力将木块A压下一段距离后静止，释放后A上下做简谐运动。在振动过程中，木块B刚好始终不离开地面(即它对地面最小压力为零)。以下说法正确的是(　　) A．在振动过程中木块A的机械能守恒 B．A做简谐运动的振幅为 C．A做简谐运动的振幅为 D．木块B对地面的最大压力是2Mg＋2mg √ 例2．如图所示，一个竖直弹簧连着一个质量为M的薄板，板上放一木块，木块质量为m。现使整个装置在竖直方向上做简谐运动，振幅为A。 （1）若要求在整个过程中小木块m恰好不脱离薄板，则弹簧的劲度系数k应为多少？ 例2．如图所示，一个竖直弹簧连着一个质量为M的薄板，板上放一木块，木块质量为m．现使整个装置在竖直方向上做简谐运动，振幅为A。 （2）求出木块和薄板在弹簧最短时，木块对薄板的压力 一、等效摆长 摆球重心到摆动圆弧圆心的距离 l 单摆典型问题 直径为d 等效摆长 求双线摆的周期 等效摆长：轨迹圆的半径 等效为两个摆的叠加 前后摆 左右摆 例4．有两球Ａ、Ｂ，Ａ在光滑圆弧凹槽的一端，Ｂ在圆弧的圆心。半径远大于弧长。Ａ、Ｂ同时无初速释放，谁先到达C点？为什么? A C B B先到达C点 二、等效重力加速度 (1)光滑斜面上的单摆 (2)光滑水平面上的单摆，空间存在沿绳方向的电场E，小球带电量+q，质量m (3)竖直平面的单摆，空间存在竖直向下的电场E，小球带电量+q，质量m a 思考：若升降机以竖直向下加速度a上升呢？ 在超重或失重时 单摆处于超重状态时，等效，失重时等效 例5．一单摆，摆长为L，摆球质量为m，悬在升降机顶部，当升降机以竖直向下加速度a下降时，求：单摆周期T 例6．四个完全相同的单摆处于图示情景，比较他们振动周期的大小? +q +Q +q E +q 注意：在计算拉力时，不能将始终沿悬线方向的力（法线方向）包括在内。 只有对回复力有贡献的力，才能改变振动周期． 作业： 1、预习：导学案专题强化一(P18~P20) 2、完成：活页第2节单摆课时2(P15~P17) 3、自主复习 $