高中物理 第十一章机械振动章末归纳提升课件 新人教版选修34.ppt

1 变化特点抓住两条线 1 动力学变化特点 从中间到两边 平衡位置到最大位移 x f a v 从两边到中间 最大位移到平衡位置 x f a v 2 能量变化特点 从中间到两边 平衡位置到最大位移 动能ek 势能ep 机械能e不变 从两边到中间 最大位移到平衡位置 动能ek 势能ep 机械能e不变 2 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 做简谐运动的物体具有相对平衡位置的对称性 物体做简谐运动时 在同一位置 振子的位移相同 回复力 加速度 动能和势能也相同 速度的大小相等 但方向可相同 也可相反 在关于平衡位置对称的两个位置 动能 势能对应相等 回复力 加速度大小相等 方向相反 速度的大小相等 方向可相同 也可相反 如图11 1甲所示是一个弹簧振子的示意图 o是它的平衡位置 在b c之间做简谐运动 规定以向右为正方向 图乙是它的速度v随时间t变化的图象 下面的说法中正确的是 a t 2s时刻 振子的位置在o点左侧4cm处b t 3s时刻 振子的速度方向向左c t 4s时刻 振子的加速度方向向右且为最大值d 振子的周期为8s 解析 根据题图和正方向的规定可知 t 2s时刻 速度最大 振子处于平衡位置 a错 t 3s时刻 振子的速度方向向左 b对 t 4s时刻 速度为零 振子在左边最大位移处 加速度方向向右 且为最大值 c对 从图乙可知 振子的周期为8s d对 答案 bcd 1 多选 一个质点在平衡位置o点附近做简谐运动 若从o点开始计时 经过3s质点第一次经过m点 如图11 2所示 再继续运动 又经过2s它第二次经过m点 则该质点第三次经过m点还需的时间是 解析 由简谐运动的对称性可知 质点由o a a o o m m o m b b m 所用时间分别对应相等 又因为开始计时时 质点从o点开始运动方向不明确 故应分为两种情况讨论 答案 cd 振动图象表示振动质点的振动位移随时间的变化规律 图象的形状与起始时刻的选取和正方向的规定有关 从图象中可获得的信息 1 振幅a和周期t 2 任一时刻的速度 加速度 回复力的方向及位移的大小和方向 3 判定任意一段时间内v a f x ek ep的变化趋势 利用图象解题时 要深刻理解图象的意义 并能做到见图象而知实际振动过程 同时也能由实际振动过程回归图象 一个质点做简谐运动的图象如图11 3所示 下列说法正确的是 a 质点振动频率为4hzb 在10s内质点经过的路程是20cmc 在5s末 速度为零 加速度最大d 在t 0s到t 1s内 加速度与速度反向 在5s末 质点位移最大为2cm 此时回复力最大 所以加速度最大 但速度为零 故c选项正确 在0s到1s时间内 质点由平衡位置向正向最大位移处运动 所以速度与加速度反向 故d选项正确 答案 bcd 2 2013 南通高二检测 如图11 4所示为同一实验室中甲 乙两个单摆的振动图象 从图象中可知 a 两摆球的质量相等b 两单摆的摆长相等c 两单摆同时改变运动方向d 在相同的时间内 两球通过的路程总有s甲 2s乙 解析 由题图可以看出甲 乙两个单摆的周期相等 由周期公式可以知道摆长相等 与摆球质量无关 b对 a错 两单摆位移为零的时刻不同 所以两单摆不同时改变运动方向 c错 在相同的时间内 两球通过的路程不一定满足s甲 2s乙 倍数关系与开始计时时刻以及运动时间有关 d错 答案 b 1 2013 上海高考 做简谐运动的物体 当它每次经过同一位置时 可能不同的物理量是 a 位移b 速度c 加速度d 回复力 解析 做简谐运动的物体 经过同一位置时 位移 回复力和加速度是确定不变的 而速度的方向可能不同 故a c d错误 b正确 答案 b 2 2012 重庆高考 装有砂粒的试管竖直静浮于水面 如图11 5所示 将试管竖直提起少许 然后由静止释放并开始计时 在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动 若取竖直向上为正方向 则以下描述试管振动的图象中可能正确的是 解析 试管在竖直方向上做简谐运动 平衡位置是在重力与浮力相等的位置 开始时向上提起的距离 就是其偏离平衡位置的位移 为正向最大位移 因此应选d 答案 d 3 2014 安徽高考 在科学研究中 科学家常将未知现象同已知现象进行比较 找出其共同点 进一步推测未知现象的特性和规律 法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时 曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系 已知单摆摆长为l 引力常量为g 地球质量为m 摆球到地心的距离为r 则单摆振动周期t与距离r的关系式为 答案 b 4 多选 2014 山东高考 一列简谐横波沿直线传播 以波源o由平衡位置开始振动为计时零点 质点a的振动图像如图所示 已知o a的平衡位置相距0 9m 以下判断正确的是 a 波长为1 2mb 波源起振方向沿y轴正方向c 波速大小为0 4m sd 质点a的动能在t 4s时最大 答案 ab 2 以下是实验过程中的一些做法 其中正确的有 a 摆线要选择细些的 伸缩性小些的 并且尽可能长一些b 摆球尽量选择质量大些 体积小些的c 为了使摆的周期大一些 以方便测量 开始时拉开摆球 使摆线相距平衡位置有较大的角度d 拉开摆球 使摆线偏离平衡位置不大于5 在释放摆球的同时开始计时 当摆球回到开始位置时停止计时 此时间间隔 t即为单摆周期t 解析 1 按照游标卡尺的读数原则得小钢球直径为18mm 6 0 1mm 18 6mm 2 单摆的构成条