高考教练 高考物理第一轮复习配套课件33第七章第2讲.ppt

第七章 机械振动和机械波 第2讲单摆 振动的能量 受迫振动与共振 重点难点诠释 04 典型例题剖析 08 适时仿真训练 13 目录 重点难点诠释 跟踪练习1已知在单摆a完成10次全振动的时间内 单摆b完成6次全振动 两摆长之差为1 6m 则两单摆摆长la与lb分别为 a la 2 5m lb 0 9mb la 0 9m lb 2 5mc la 2 4m lb 4 0md la 4 0m lb 2 4m 答案 b 重点难点诠释 跟踪练习2 2007 上海 在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带 减速带间距为10m 当车辆经过减速带时会产生振动 若某汽车的固有频率为1 25hz 则当该车以m s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害 我们把这种现象称为 解析 汽车每经过一个减速带时 减速带都给汽车一个向上的力 这个力使汽车上下颠簸 当这个力的频率等于汽车的固有频率1 25hz时 汽车发生共振 振动最厉害 所以有 v xf 10 12 5 12 5m s 答案 12 5 共振 重点难点诠释 跟踪练习3如图所示 在一根张紧的水平绳上 悬挂有a b c d e五个单摆 让a摆略偏离平衡位置后无初速释放 在垂直纸面的平面内振动 接着其余各摆也开始振动 下列说法中正确的有 a 各摆的振动周期与a摆相同b 各摆的振幅大小不同 c摆的振幅最大c 各摆的振动周期不同 c摆的周期最长d 各摆均做自由振动 解析 a摆做的是自由振动 周期就等于a摆的固有周期 其余各摆均做受迫振动 所以振动周期均与a摆相同 c摆与a摆的摆长相同 所以c摆所受驱动力的频率与其固有频率相等 这样c摆产生共振 故c摆的振幅最大 答案 ab 重点难点诠释 跟踪练习4一个单摆在空气中振动 振幅逐渐变小 下列说法中正确的是 a 机械能逐渐转化为其他形式的能b t t时刻的动能一定小于t时刻的动能c t t时刻的势能一定小于t时刻的势能d 后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能 答案 ad 例3如图所示 有一长度为s 1 6m的水平轨道ab 在b点处与半径为250m的光滑弧形轨道bc相切 a处为一竖直墙壁 一质量为0 99kg的木块静止于b处 现有一质量为10g的子弹以500m s的水平速度从左边射入木块且未穿出 已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数 0 1 木块与墙壁的碰撞无机械能损失 g取10m s2 求 子弹射入木块后 木块需经多长时间才能停下来 典型例题剖析 解析 运动时间由tbc和tab组成 设在ab面上滑行了n个来回 则 而tab可由动量定理求出 n则可由动能定理求出 典型例题剖析 mv0 m m vv 5m s m m gtab m m vtab 5s解得n 4 取3 所以 木块在圆弧轨道上跑了4个来回所以t tab tbc 67 8s 答案 67 8s 例4如图所示 一轻质弹簧下端固定在水平地面上 上端与物体a连接 物体a又与一跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端相连 绳另一端悬挂着物体b b的下面又挂着物体c a b c均处于静止状态 现剪断b和c之间的绳子 则a和b将做简谐运动 已知物体a质量为3m b和c质量均为2m a和b振动的振幅为d 试求 1 物体a振动的最大速度 2 振动过程中 绳对物体b的最大拉力和最小拉力 典型例题剖析 典型例题剖析 解析 1 绳剪断前 弹簧伸长量为x1 kx1 mg剪断后 在振动的平衡位置 弹簧压缩x2 kx2 3mg 2mg由于x1 x2 两个状态的弹性势能相等 振动的振幅d x1 x2 由机械能守恒定律 有 解得 2 b振动到最低点时拉力最大 为f1 典型例题剖析 b在振动过程的最低点 对b有f1 2mg 2ma对a有3mg kx1 f1 3ma解得 f1 2 8mg振动到最高点时拉力最小为f2 据简谐