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

第十二章 机械振动 机械波 第1讲 机械振动 开始 1 01 02 课前基础落实 ——在情境迁移中理清“物理观念” 课堂提能学案 ——在多彩学法中精准“扶弱补短” 2 第十二章 机械振动　机械波 第1讲　机械振动 一、简谐运动 1．两点理解 平衡位置 物体在振动过程中________为零的位置 回复力 ①定义：质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成_____，并且总是指向__________ 回复力 正比 平衡位置 回复力 ②表达式：F＝____ ③来源：可以由某一个力提供，也可以由几个力的______或某个力的______提供；是_______，不是性质力 －kx 合力 分力 效果力 续表 2．两种描述 表达式描述 ①动力学表达式：F＝_____，其中“－”表示回复力与位移的方向相反 ②运动学表达式：x＝____________，其中A代表振幅，ω＝2πf代表简谐运动振动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫作_____ －kx 初相 Asin(ωt＋φ0) 图像 描述 ①从_________开始计时，振动表达式为x＝Asin ωt，图像如图甲所示 ②从__________处开始计时，振动表达式为x＝Acos ωt，图像如图乙所示 平衡位置 最大位移 续表 二、受迫振动和共振 1．受迫振动 定义 系统在周期性________作用下的振动 特点 物体做受迫振动的周期(或频率)等于_______的周期(或频率)，与物体的固有周期(或频率)_____ 驱动力 驱动力 无关 2．共振 定义 做受迫振动的物体受到的驱动力的频率与其固有频率越接近，其振幅就______，当二者______时，振幅达到最大，这就是共振现象 共振曲线 如图所示： 越大 相等 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。 ( ) × √ × × √ × √ (一) 简谐运动的规律及应用(精研点) 考法(一)　简谐运动的规律 1．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。 2．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。 [针对训练] 1．[对简谐运动的理解] (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 2．[简谐运动中各物理量的分析] 如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小物块位于O点。现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中 (　 ) A．小物块运动到M点时回复力与位移方向相同 B．小物块每次运动到N点时的加速度一定相同 C．小物块从O点向M点运动过程中做加速运动 D．小物块从O点向N点运动过程中机械能增加 答案：B　 考法(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] 1．[弹簧振子模型] (2023·宜兴高三质检)一弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当t＝0时刻，振子经过O点，t＝0.4 s时，第一次到达M点，t＝0.5 s时振子第二次到达M点，则弹簧振子的周期可能为 (　 ) A．0.6 s　 B．1.2 s　　 C．2.0 s　 D．2.6 s 答案：A　 2．[单摆模型](2023·山东青岛质检)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 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<