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（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 RJ 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 (　　) B　 链接高考•创新应用 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 小于　 最大　 链接高考•创新应用 链接高考•创新应用 4．(多选)(2021·浙江卷)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示．则 (　　　) A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同 B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同 D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同 甲 乙 AD　 链接高考•创新应用 解析：根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，A正确；当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，B错误；打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率为树干的固有频率，所以粗细不同的树干频率不同，C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，D正确． 链接高考•创新应用 5．(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，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 链接高考•创新应用 谢谢观赏 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ A．小球做简谐运动 B．小球动能的变化周期为 C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T 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，可知小球在杆中点到接触弹簧前的过程，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，可知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，即接触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为时，其运动周期应小于2T，D错误． A．x＝R sin B．x＝R sin C．x＝2R sin D．x＝2R sin 解析： 由题可知，钉子在墙壁上投影点P的x值为R sin ，即x＝R sin ，B正确． 3．(2021·