第二章 机械振动 章末复习 知识整合与能力提升-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019安徽版（课件）

第二章 机械振动 章末复习　知识整合与能力提升 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 1 核心 目标 1. 理解简谐运动的特征，能用表达式和图像分析简谐运动，理解单摆的回复力特征，能用周期公式解决相关问题． 2. 理解受迫振动、共振的特点，能用单摆测重力加速度． 核心知识 • 整合建构 核心知识•整合建构 链接高考 • 创新应用 5 1. (2022·浙江卷)如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x.套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则 (　　) A. 小球做简谐运动 C. 两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T B 链接高考•创新应用 链接高考•创新应用 2. (2021·江苏卷)如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系．t＝0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为ω，则P做简谐运动的表达式为 (　　) B 链接高考•创新应用 3. (多选)(2022·湖南卷)下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1 Hz的简谐运动．与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图甲所示．以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图乙所示．已知河水密度为ρ，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g.下列说法中正确的是 (　　　) ABD A. x从0.05～0.15 m的过程中，木棒的动能先增大，后减小 B. x从0.21～0.25 m的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小 C. x＝0.35 m和x＝0.45 m时，木棒的速度大小相等， 方向相反 链接高考•创新应用 解析：由简谐运动的对称性可知，0.1 m、0.3 m、0.5 m时木棒处于平衡位置，则x从0.05～0.15 m的过程中，木棒从平衡位置下方向上移动，经平衡位置后到达平衡位置上方，速度先增大，后减小，所以动能先增大，后减小，故A正确；x从0.21～0.25 m的过程中，木棒从平衡位置上方靠近最大位移处向下运动(未到平衡位置)，加速度竖直向下，大小减小，故B正确；x＝0.35 m和x＝0.45 m时，由图像的对称性知浮力大小相等，说明木棒在同一位置，竖直方向速度大小相等，速度方向相反，而两时刻木棒水平方向速度相同，所以合速度大小相等，方向不是相反，故C错误； 链接高考•创新应用 链接高考•创新应用 4. (2020·浙江卷)某同学用单摆测量重力加速度． (1) 为了减少测量误差，下列做法中正确的是_________(多选)． A. 摆的振幅越大越好 B. 摆球质量大些、体积小些 C. 摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D. 计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处 BC 解析：(1) 单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不能超过5°，否则单摆将不做简谐振动，A错误；实验尽量选择质量大的、体积小的小球，减小空气阻力，减小实验误差，B正确；为了减小实验误差，摆线应选轻且不易伸长的细线，实验选择细一些的、长度适当、伸缩性小的绳子，C正确；物体在平衡位置(最低点)速度最大，此时开始计时更准确，D错误． 链接高考•创新应用 (2) 改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图像如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是_______． A. 测周期时多数了一个周期 B. 测周期时少数了一个周期 C. 测摆长时直接将摆线的长度作为摆长 D. 测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长 C 链接高考•创新应用 谢谢观赏 温馨提示： 请老师布置同学们及时完成《配套新练案》中的练习。 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 B. 小球动能的变化周期为 D. 小球的初速度为时，其运动周期为2T 解析：物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，而小球在未接触弹簧时，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误；假设杆中点为O，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为A，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为B，可知小球做周期为T的往复运动过程为O→A→O→B→O，根据对称性可知小球从O→A→O与O→B→O这两个过程的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为，B正确，C错误；小球的初速度为时，小球在匀速阶段的时间变为原来的2倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式T0＝2π可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接触弹