08-第2章 专题专项练-思想方法练2（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦机械振动中的简谐运动，通过对称法、图像法等思想方法专题训练，以具体例题（如质点通过对称点分析周期振幅）为导入，衔接平衡位置、运动对称性等基础概念与综合解题方法，搭建从概念到应用的学习支架。 其亮点在于突出科学思维中的模型建构与科学推理，如将小球运动分解为匀速直线与类单摆简谐运动，结合方法点津总结解题规律。助力学生深化运动和相互作用观念，提升解题能力，教师可直接用于专题教学，提高课堂效率。

第2章 机械振动 第1讲　描述运动的基本概念 专题专项练 思想方法练2 第1讲　描述运动的基本概念 一、对称法 1.[2024黑龙江哈师大附中期中]如图所示,一质点做简谐运动,O点为平衡位置,质点先后以相同的速度 依次通过M、N两点,历时1 s,质点通过N点后再经过1 s,第2次通过N点,在这2 s内质点通过的总路程为1 2 cm。则质点的振动周期和振幅分别为 ( )   A.3 s,6 cm　　　　　B.4 s,9 cm C.4 s,6 cm　　　　　D.2 s,8 cm 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　做简谐运动的质点,先后以相同的速度通过M、N两点,可判定M、N两点关于平衡位置O对称, 所以质点由M到O所用的时间与由O到N所用的时间相等,则质点由平衡位置O到N点所用的时间t1=0.5 s;因通过N点后再经过t=1 s质点以方向相反、大小相等的速度再次通过N点,则知质点从N点到最大位 移处所用的时间t2=0.5 s,因此质点振动的周期是T=4×(t1+t2)=4 s。题中2 s内质点通过的总路程为振幅的 2倍,所以振幅A=  cm=6 cm。选C。 方法点津     质点通过关于平衡位置对称的两点时,其速率一定相等,根据题意可确定M、N关于O对称,进而根据时 间、距离的对称性分析周期和振幅。 第1讲　描述运动的基本概念 二、图像法 2.一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A。设振动物体第一次从平衡位置运动到x= 处所经历 的最短时间为t1,第一次从最大位移处运动到x= 处所经历的最短时间为t2,关于t1和t2,以下说法正确的 是 ( ) A.t1=t2　 B.t1<t2　 C.t1>t2　 D.无法判断 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　以弹簧振子在平衡位置向正方向运动的时刻为计时起点,画出振动物体的x-t图像如图所示,从图 像可知t1<t2,选B。   方法点津     画出振动物体的x-t图像,直接从图中看出两段运动时间的大小关系,省去了对运动过程的分析,更为简 捷、直观。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2024江苏常州高级中学阶段检测]如图所示,甲质点在x1轴上做简谐运动,O1为其平衡位置,A1、B1为 其所能到达的最远处。乙质点沿x2轴从A2点开始做初速度为零的匀加速直线运动。已知A1O1=A2O2, 甲、乙两质点分别经过O1、O2时速率相等,设甲质点从A1运动到O1的时间为t1,乙质点从A2运动到O2的 时间为t2,则 ( )   A.t1=t2　 B.t1>t2　 C.t1<t2　 D.无法比较t1、t2 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　已知A1O1=A2O2,甲、乙两质点分别经过O1、O2时速率相等,结合题意,作出甲质点从A1到O1与乙 质点从A2到O2过程的v-t图像,如图所示,易得出t1<t2,故选C。   方法点津     两质点的运动性质不同,无法根据运动学公式直接求解,作出它们的v-t图像,便可运用几何知识轻松确 定运动时间关系。 第1讲　描述运动的基本概念 三、整体法-隔离法 4.一轻质弹簧直立在水平地面上,其劲度系数k=400 N/m,弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物 体B,B的上、下表面恰与盒子接触,如图所示。A和B的质量mA=mB=1 kg,g取10 m/s2,不计阻力。先将A 向上抬高使弹簧伸长5 cm,后由静止释放A,A和B一起沿竖直方向做简谐运动。已知弹簧的弹性势能取 决于弹簧的形变大小,试求: (1)盒子A的振幅; (2)物体B的最大速率; (3)当A、B的位移为正的最大和负的最大时,A对B的作用力的大小。   答案    (1)10 cm    (2)  m/s    (3)10 N    30 N 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)A、B在平衡位置时,所受合力为零,设此时弹簧被压缩Δx,则kΔx=(mA+mB)g,Δx= g=5 cm。开始释放时A在最大位移处,故振幅A'=5 cm+5 cm=10 cm。 (2)由于开始时弹簧的伸长量恰好等于A、B在平衡位置时弹簧的压缩量,故两时刻弹簧的弹性势能相等, 设B的最大速率为v,物体B从开始运动至到达平衡位置时,由动能定理得mBgA'= mBv2,v= =  m/s。 (3)在最高点,A、B受到的重力和弹力方向相同,由牛顿第二定律得(mA+mB)a1=kΔx+(mA+mB)g,a1=20 m/s2, 方向向下,A对B的作用力方向向下,设为F1,则F1+mBg=mBa1,得F1=mB(a1-g)=10 N;在最低点,由简谐运动 的对称性得a2=20 m/s2,方向向上,A对B的作用力方向向上,设为F2,则F2-mBg=mBa2,得F2=mB(g+a2)=30 N。 方法点津     A和B始终同步运动,具有相同的加速度,求解A对B的作用力时需要明确B的加速度,而B的加速度可借 助A、B整体求解。 第1讲　描述运动的基本概念 四、构建物理模型法 5.[2024河北邯郸第一中学期中]某同学自己制作了一套玩具,将半径为R=90 cm的圆管剖开作为轨道,固 定在水平面内,如图所示,弧ab的长度远小于R,ad长为3.6 m,在d处挖一小洞。游戏时,用弹簧枪将一小球 (比洞略小)由a点沿ad方向弹出,通过控制弹出时的速度大小,可使小球进入洞中,a、b、c、d在同一水 平面上,不计小球和管道面间的摩擦,小球可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,π取3。若使小球能够进入 洞中,求: (1)小球弹出时的最大速率; (2)小球弹出时可能的速率。 答案    (1)2 m/s    (2)  m/s(n=1,2,3,…) 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)小球的运动可分解为沿ad方向的匀速直线运动和垂直ad方向沿圆弧槽的简谐运动(破题关 键),其简谐运动属于类单摆模型,运动的周期为 T=2π =1.8 s 小球弹出时的速率最大时,其运动时间恰好为一个周期,即t=T 根据沿ad方向做匀速直线运动,可得v0m=  解得v0m=2 m/s (2)小球要进入洞中,其可能的运动时间为t1=nT(n=1,2,3,…) 且有v0=  解得v0=  m/s(n=1,2,3,…) 第1讲　描述运动的基本概念 方法点津     解答本题,若认识不到小球在垂直ad方向的运动属于类单摆模型,则会感觉无从下手。能熟练构建物理 模型,并利用模型规律分析问题,是物理学科关键能力之一。 第1讲　描述运动的基本概念 $