第12章 第1讲 机械振动（课件PPT）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考 江苏专版）

开始 逐点清(一)　简谐运动的规律及应用(重难点疏通)　　 01 02 03 目 录 逐点清(二)　简谐运动图像的理解及应用(重难点疏通)　 逐点清(三)　受迫振动和共振(重难点疏通) 2 第十二章 机械振动　机械波 第一讲　机械振动 |纲举目张|·|精要回顾|　 [微点判断] (1)简谐运动是匀变速运动。 ( ) (2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。 ( ) (3)振幅等于振子运动轨迹的长度。 ( ) (4)简谐运动的回复力可以是恒力。 ( ) (5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。 ( ) (6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。 ( ) (7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。 ( ) (8)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。 ( ) × √ × × √ × √ × |关键知能|·|升维学习|　 逐点清(一)　简谐运动的规律及应用(重难点疏通)　　　 (一)简谐运动的规律 受力特征 回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反 运动特征 靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小 能量特征 振幅越大，能量越大。在运动过程中，系统的动能和势能相互转化，机械能守恒 续表 [针对训练] 对简谐运动的理解 1．关于简谐运动以及完成一次全振动的意义，以下说法正确的是 (　 ) A．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 B．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程为一次全振动 C．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动 D．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相同；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相反 答案：C　 解析：回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度与位移方向可以相同，也可以相反，物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反，背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，A、D错误；一次全振动过程中，动能和势能可以多次恢复为原来的大小，B错误；速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动，C正确。 答案：C　 (二)简谐运动的两种模型 模型 弹簧振子(水平) 单摆 示意图 简谐运动条件 ①弹簧质量要忽略 ②无摩擦力等阻力 ③在弹簧弹性限度内 ①摆线为不可伸缩的轻细线 ②无空气阻力等阻力 ③最大摆角小于等于5° 续表 [针对训练] 3．[弹簧振子模型](2022·浙江6月选考)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 (　 ) 答案：B　 4．[单摆模型]如图所示，两个摆长均为L的单摆，摆球A、B质量 分别为m1、m2，悬点均为O。在O点正下方0.19L处固定一小钉。 初始时刻B静止于最低点，其摆线紧贴小钉右侧，A从图示位置由 静止释放(θ足够小)，在最低点与B发生弹性正碰。两摆在整个运动过程中均满足简谐运动条件，悬线始终保持绷紧状态且长度不变，摆球可视为质点，不计碰撞时间及空气阻力，重力加速度为g。下列选项正确的是 (　 ) 答案：D　 即第一次在最低点碰撞后，经过一个周期发生第二次碰撞，位置仍然在最低点，C错误；若m1<m2，则A与B碰后，A反弹，两球的摆长一样，周期一样，所以各经过半个周期后，在最低点发生第二次碰撞，D正确。 逐点清(二)　简谐运动图像的理解及应用(重难点疏通)　　　　　 1．对简谐运动图像的两点认识 (1)简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线，如图所示。 (2)图像反映的是位移随时间的变化规律，随时间的增加而延伸，图像不代表质点运动的轨迹。 2．由图像可获取的五个信息 (1)判定振动的振幅A和周期T。(如图所示) (2)判定振动物体在某一时刻的位移。 (3)判定某时刻质点的振动方向： ①下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置； ②下一时刻位移若减小，质点的振动方向是指向平衡位置。 题点1　对简谐运动图像的理解 1．(2023·启东模拟)如图甲所示水平弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向。图乙是弹簧振子做简谐运动的x-t 图像，下列说法正确的是 (　 ) 答案：D　 题点2　单摆的振动图像及应用 2．图(a)、(b)分别是甲、乙两个单摆在同一位置处做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是 (　 ) A．甲、乙两单摆的振幅相等 B．t＝2 s时，甲单摆的重力势能最小，乙单摆的动能为零 C．甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1 D．甲