第2章 机械振动 章末小结与质量评价（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

一、知识体系建构——理清物理观念 二、综合考法融会——强化科学思维 [典例]　弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t＝0时刻，从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t＝0.20 s时，振子速度第一次变为－v；再经过0.30 s时，振子速度第二次变为－v。 (1)求弹簧振子振动的周期T； (2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程。 简谐运动的五大特征 [答案]　(1)1.00 s　(2)200 cm [融会贯通] 简谐运动的五大特征 答案：B 答案：B　 6 [典例]　(多选)如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是 (　 ) A．t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 C．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大 D．t＝0.8 s时振动系统的机械能最小 简谐运动的两种模型 [解析]　t＝0.8 s时，振子经过O点向负方向运动，即向左运动，选项A正确；t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的位移等大反向，回复力和加速度也是等大反向，选项B错误；t＝0.4 s时到t＝0.8 s的时间内，振子从B点向左运动到平衡位置，其速度逐渐增大，选项C正确，简谐运动系统机械能守恒，选项D错误。 [答案]　AC [融会贯通] 简谐运动的两种模型 续表 [对点训练] (2022·浙江1月选考)图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是 (　　) A.甲图中的小球将保持静止 B．甲图中的小球仍将来回振动 C．乙图中的小球仍将来回摆动 D．乙图中的小球将做匀速圆周运动 解析：空间站中的物体处于完全失重状态，甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将来回振动，A错误，B正确；乙图中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分力，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止，若给小球一定的初速度，则做匀速圆周运动，C、D错误。 答案：B 三、价值好题精练——培树科学态度和责任 1．甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测量重力加速度”的实验，回来后共同绘制了T2-L图像，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法正确的是 (　 ) A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定 B．由图甲分析可知，A图线所对应的实验地点重力加速度较大 C．若将单摆放入绕地球稳定飞行的宇宙飞船中，同样可以利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度 D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cm 答案：A　 2．(多选)金庸的小说里“狮子吼”是一门用声音给敌人造成巨大伤害的功夫，网络游戏中也将“狮子吼”设为物理攻击，某电影中主人公一声“狮子吼”可将桌上的杯子震碎。用手指轻弹同样的杯子，杯子发出清脆的声音，测得声音频率为500 Hz。结合所学知识推断电影中主人公发出的“狮子吼”的攻击原理及声波的特点，下列说法可能正确的是 (　 ) A．“狮子吼”引发了共振现象 B．他发出的“狮子吼”频率应该远小于500 Hz C．他发出的“狮子吼”频率应该接近500 Hz D．“狮子吼”的音量一定很大 解析：当物体发生共振时，物体做受迫振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮子吼”将杯子震碎是共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，由题可知，杯子的固有频率为500 Hz，故“狮子吼”频率一定接近500 Hz，只需要适当的音量即可震碎杯子，故A、C正确，B、D错误。 答案：AC　 答案：见解析 “章末综合检测（二） 机械振动” (单击进入电子文档) 20 [解析]　(1)由题意结合简谐运动的对称性知，0.20 s内，振子从P点运动到B点，又从B点第一次回到P点，再经0.30 s振子从P点经O点第一次运动到P点关于O点的对称点P′，如图所示。由图可以看出，tBP＝×0.20 s＝0.10 s，tPO＝×0.30 s＝0.15 s。则＝tBP＋tPO＝0.25 s，所以T＝1.00 s。 (2)振子的振幅A＝12.5 cm，因t＝4T，所以振子通过的路程s＝4×4A＝200 cm。 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，