(课件)第2章 机械振动 章末综合提升-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

第二章 机械振动 章末综合提升 1 巩固层丨知识整合 01 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 2 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 3 提升层丨题型探究 主题1　简谐运动的五大特征　 主题2　简谐运动的图像及应用　 主题3　单摆周期公式的应用　 02 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 4 主题1　简谐运动的五大特征 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 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 【典例1】　(多选)如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是(　　) 甲　　　 　　　乙 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 A．单摆的摆长约为1.0 m B．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin πt cm C．从t＝0.5 s到t＝1.0 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大 D．从t＝1.0 s到t＝1.5 s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 (1)做简谐运动的物体经过平衡位置时，回复力一定为零，但所受合外力不一定为零。 (2)由于简谐运动具有周期性和对称性， 因此涉及简谐运动时往往会出现多解的情况，分析时应特别注意。 (3)位移相同时回复力大小、加速度大小、动能和势能等可以确定，但速度可能有两个方向，由于周期性，运动时间也不能确定。 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 简谐运动的图像描述了振动质点的位移随时间变化的规律。从图像中可以确定位移、速度、加速度、动能和势能等物理量以及它们的变化规律，具体分析如下： 主题2　简谐运动的图像及应用 项目 内容 横、纵轴表示的物理量 横轴表示时间，纵轴表示质点的位移 意义 表示振动质点的位移随时间变化的规律 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 项目 内容 形状 应用 ①直接从图像上读出周期和振幅 ②确定任一时刻质点相对平衡位置的位移 ③判断任意时刻振动质点的速度方向和加速度方向 ④判断某段时间内振动质点的位移、速度、加速度、动能及势能大小的变化情况 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 说明 ①振动图像不是振动质点的运动轨迹 ②计时起点一旦确定，已经形成的图像形状不变，以后的图像随时间向后延伸 ③简谐运动图像的具体形状跟正方向的规定有关 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 【典例2】　如图所示是一个质点做简谐运动的图像，根据图像回答下面的问题： (1)振动质点离开平衡位置的最大距离； 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 [解析]　由振动图像可以看出，质点振动的振幅为5 cm，即此质点离开平衡位置的最大距离。 [答案]　5 cm　 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 (2)写出此振动质点的运动表达式； [答案]　x＝5sin(2.5πt)cm 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 (3)振动质点在0～0.6 s的时间内通过的路程； [答案]　15 cm　 章末综合提升 章末综合测评 3 巩固层丨知识整合 1 提升层丨题型探究 2 (4)振动质点在t＝0.1 s、0.3 s、0.5 s、0.7 s时的振动方向； [解析]　在t＝0.1 s时，振动质点处在位移为正值的某一位置上，若从t＝0.1 s起取一段极短的时间间隔Δt(Δt→0)的话，从图像中可以看出振动质点的正方向的位移将会越来越大，由此可以判断得出质点在t＝0.1 s时的振动方向是沿题中所设的正方向。同理可以判断得出质点在t＝0.3 s、0.5 s、0.7 s时的振动方向分别是沿题中所设的负方向、负方向和正方向