第2章 机械振动 章末整合提升2-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册教科版（课件）

音士数△担到 物理·选择性必修第一册（配K版 章末整合提升 ◆返回目录 1 物理·选择性必修第一册（配K版 →体系构建 受力特点：F= -kx 特征 k 运动特点：a= (变加速运动)，周期性和对称性 振动位移随时间变化的规律：正弦（或余弦函数规律x=Asin(@t十） 位移x:以平衡位置为参考点 机械振动 振幅4：离开平衡位置的最大距离 简谐运动 物理量 周期T:完成一次全振动需要的时间 频奢：单位时间内完成全振动的次数 T= 描述 相位：描述周期性运动在各时刻所处的状态 正弦（或余弦）曲线 振动图像 物理意义：描述振动物体的位移随时间变化的规律 图像信息：振幅4、周期T、各时刻位移x 振动的能量：动能与势能之和 ◆返回目录 2 物理·选择性必修第一册（配K版 弹簧振子：由弹簧和小球组成，忽略阻力，由弹力提供回复力的理想化模型 回复力来源：重力沿圆弧切线方向的 分力 做简谐运动的条件：0≤5° 两个理想化模型 单摆 等时性 周期公式： 2元 机械振动 实验： 用单摆测定重力加速度，g一 2 振輻逐渐减小 阻尼振动 机械能逐渐转化为其他形式的能 外力作用下的振动 周期性驱动力作用下的振动 受迫振动受迫振动的频率等于驱动力的频率 共振：当=时，振幅最大的现象 ◆返回目录 3 物理·选择性必修第一册（配K版 中综合应用 一、简谐运动的图像 例（多选）一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm,振动的平衡位置位于 x轴上的0点。如图中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的 位置，黑点上的箭头表示运动的方向。如图给出的①②③④四条振动曲线，可用 于表示振子的振动图像的是( -5-4-3-2-1012345 x/cm ◆返回目录 宫士数△山 物理·选择性必修第一册（配K版 x/cm ↑x/cm 4 ③ 2 ④ 动s A.若规定状态a时t=0,则图像为① B.若规定状态b时=0，则图像为② C.若规定状态c时t=0,则图像为③ D.若规定状态d时=0，则图像为④ ◆返回目录 5 物理·选择性必修第一册（配K版 [解析 振子在状态a时t=0,此时的位移为3cm,且向规定的正方向运动， 选项A正确。振子在状态b时t=0,此时的位移为2cm,且向规定的负方向运 动，相应的图像②中初始位移不对，选项B错误。振子在状态时t=0,此时的 位移为一2c,且向规定的负方向运动，相应的图像③中运动方向及初始位移均 不对，选项C错误。振子在状态d时t=0,此时的位移为一4cm,速度为零， 选项D正确。 [答案IAD ◆返回目录 物理·选择性必修第一册（配K版 二、单摆周期公式的应用 1.单摆的周期公式T=2π 该公式提供了一种测定重力加速度的方法。 2.注意：(1)单摆的周期T只与摆长1和g有关，而与振子的质量及振幅无 关。 (2)为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离，要区分摆长和摆线长。 (3g为当地的重力加速度或“等效重力加速度”。 ◆返回目录 物理·选择性必修第一册（配K版） 例② 有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验 室，并各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长1 的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T了-1图像，如图所 示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“A”或B”)。另 外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙，由 图可知，两单摆摆长之比a:6= +T/s2 y/cm 4 20 甲 乙 ◆返回目录 8 物理·选择性必修第一册（配K版） 解析 纬度越高。重力加速度g越大，由于单摆厂一誓， 所以B图线是在 北大的同学做的。 4 从题图乙中可以看出T。=3s,T=2s 所此秀号 [答案1B4:9 ◆返回目录 9 物理·选择性必修第一册（配K版 三、简谐运动的周期性和对称性 1.周期性：做简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后，能回复到原来 的状态。 2.对称性 ()速率的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率。 (2)加速度和回复力的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有等大反 向的加速度和回复力。 (3)时间的对称性：系统通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等。振动 过程中通过任意两点A、B的时间与逆向通过此两点的时间相等。 ◆返回目录 10