201X_201X版高中物理第1章機(jī)械振動(dòng)章末總結(jié)滬科版選修3_4

1、章末總結(jié),第1章機(jī)械振動(dòng),內(nèi)容索引,知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 梳理知識(shí) 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān),知識(shí)網(wǎng)絡(luò),正弦(或余弦)曲線(xiàn)：縱坐標(biāo)表示_，橫坐標(biāo)表示_ 物理意義：描述_ 從圖像可獲得的信息：_、_、_等,簡(jiǎn)諧振動(dòng),機(jī)械振動(dòng),特征,運(yùn)動(dòng)特征：_、_ 受力特征：回復(fù)力F=_,往復(fù)運(yùn)動(dòng),周期性,kx,描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量,位移：x=Asin(t+) 振幅A：偏離平衡位置的位移大小的_ 周期T：完成一次_所用的時(shí)間 頻率f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)_的次數(shù) 相位：描述振動(dòng)的步調(diào),最大值,全振動(dòng),全振動(dòng),簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像,位移,時(shí)間,振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,振幅,周期,位移,回復(fù)力來(lái)

2、源：_ 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件：_ 周期公式：T=_ 實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度g=_,定義：在_作用下的振動(dòng) 頻率：振動(dòng)頻率等于_ 共振：_時(shí)振幅最大,簡(jiǎn)諧振動(dòng),機(jī)械振動(dòng),兩個(gè)重要模型,彈簧振子：合力為回復(fù)力,重力的切向分力,擺角很小,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量：_決定振動(dòng)的能量,特征：_遞減 能量轉(zhuǎn)化：_轉(zhuǎn)化為_(kāi),振幅,振幅,阻尼振動(dòng),機(jī)械能,內(nèi)能,周期性驅(qū)動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)力的頻率,f=f固,單擺,受迫振動(dòng),重點(diǎn)探究,一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像及作用,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像描述了振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律.從圖像中可以確定位移、速度、加速度、動(dòng)能和勢(shì)能等物理量以及它們的變化規(guī)律. 例1(多選)如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是 A

3、.振動(dòng)圖像上的A、B兩點(diǎn)振動(dòng)物體的速度相同 B.在t0.1 s和t0.3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等， 方向相反 C.振動(dòng)圖像上A、B兩點(diǎn)的速度大小相等，方向相反 D.質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s和t0.3 s時(shí)的動(dòng)能相等,圖1,答案,解析,解析A、B兩點(diǎn)位移相同，速度大小相等，但方向相反，因此A錯(cuò)，C對(duì). 在t0.1 s和t0.3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移最大，方向相反，由Fkx，a 可知B對(duì). t0.2 s時(shí)，物體通過(guò)平衡位置，速度最大，動(dòng)能最大，而t0.3 s時(shí)，物體在最大位移處，速度為零，動(dòng)能最小，故D錯(cuò),1.周期性 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在完成一次全振動(dòng)后，再次振動(dòng)時(shí)則是重復(fù)上一個(gè)全振動(dòng)的形式，

4、所以做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體具有周期性.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)同一位置可以對(duì)應(yīng)不同的時(shí)刻，物體的位移相同而速度可能等大反向，這樣就形成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題. 2.對(duì)稱(chēng)性 (1)速率的對(duì)稱(chēng)性：系統(tǒng)在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩位置具有相等的速率. (2)加速度和回復(fù)力的對(duì)稱(chēng)性：系統(tǒng)在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩位置具有等大反向的加速度和回復(fù)力. (3)時(shí)間的對(duì)稱(chēng)性：系統(tǒng)通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩段位移的時(shí)間相等.振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)任意兩點(diǎn)A、B的時(shí)間與逆向通過(guò)的時(shí)間相等,二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性和對(duì)稱(chēng)性,例2物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度為v，經(jīng)過(guò)1 s后物體第一次以相同速度v通過(guò)B點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)1 s物體緊接著又通過(guò)B點(diǎn)，已知物體在

5、2 s內(nèi)所走過(guò)的總路程為12 cm，則該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和振幅分別是多大,答案,答案T4 s，A6 cm或T s，A2 cm,解析,解析物體通過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，A、B兩點(diǎn)一定關(guān)于平衡位置O對(duì)稱(chēng).依題意作出物體的振動(dòng)路徑草圖如圖甲、乙所示，在圖甲中物體從A向右運(yùn)動(dòng)到B，即圖中從1運(yùn)動(dòng)到2，時(shí)間為1 s，從2運(yùn)動(dòng)到3，又經(jīng)過(guò)1 s，從1到3共經(jīng)歷了0.5T，即0.5T2 s，T4 s，2A12 cm，A6 cm,在圖乙中，物體從A先向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體第一次以相同的速度通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，即圖中從1運(yùn)動(dòng)到2時(shí)，時(shí)間為1 s，從2運(yùn)動(dòng)到3，又經(jīng)過(guò)1 s，同樣A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，從圖中可以看出從1運(yùn)

6、動(dòng)到3共經(jīng)歷了1.5T，即1.5T2 s，T s，1.54A12 cm，A2 cm,針對(duì)訓(xùn)練(多選)一個(gè)彈簧振子的振幅是A，若在t時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程是s，則下列關(guān)系中可能正確的是(包括一定正確的,答案,三、單擺周期公式的應(yīng)用,例3一個(gè)擺長(zhǎng)為l1的單擺，在地面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)1，已知地球質(zhì)量為M1，半徑為R1.另一擺長(zhǎng)為l2的單擺，在質(zhì)量為M2，半徑為R2的星球表面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)2.若T12T2，l14l2，M14M2，則地球半徑與星球半徑之比R1R2為 A.21 B.23 C.12 D.32,答案,解析,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,4,1.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖2所示，下列說(shuō)法正確

7、的是 A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 Hz B.在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20 cm C.第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為零 D.在t1 s和t3 s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等， 方向相同,答案,解析,5,圖2,解析振動(dòng)圖像表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移，由題圖可看出，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期T4 s，其頻率f 0.25 Hz，A錯(cuò)誤； 10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了 T，其運(yùn)動(dòng)路程為s T4 A 42 cm20 cm，B正確； 第4 s末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，其速度最大，C錯(cuò)； t1 s和t3 s兩時(shí)刻，由題圖可看出，位移大小相等，方向相反，D錯(cuò),1,2,3,4,5,解析根據(jù)周期的意義知，物體完成一次全振動(dòng)，所有的物理量都恢復(fù)到初

8、始狀態(tài)，所以A、D正確； 當(dāng)間隔半個(gè)周期的奇數(shù)倍時(shí)，所有的矢量都變得大小相等、方向相反，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤； 由于間隔半個(gè)周期各矢量大小相等，所以物體的動(dòng)能必定相等，沒(méi)有變化，所以C也正確,2.(多選)關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期，下列說(shuō)法正確的是 A.間隔一個(gè)周期的兩個(gè)時(shí)刻，物體的振動(dòng)情況完全相同 B.間隔半個(gè)周期奇數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻，物體的速度和加速度可能同時(shí)相同 C.半個(gè)周期內(nèi)物體動(dòng)能的變化一定為零 D.一個(gè)周期內(nèi)物體勢(shì)能的變化一定為零,答案,解析,1,2,3,4,5,解析由單擺周期公式T2 知，周期變大，則等效重力加速度g變小，故升降機(jī)的加速度方向向下，故可能加速下降，也可能減速上升，故選項(xiàng)C正確,3.站在升降機(jī)里的人發(fā)現(xiàn)，升降機(jī)中擺動(dòng)的單擺周期變大，以下說(shuō)法正確的是 A.升降機(jī)可能加速上升B.升降機(jī)一定加速上升 C.升降機(jī)可能加速下降D.升降機(jī)一定加速下降,答案,解析,1,2,3,4,5,解析,答案,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,5.一個(gè)擺長(zhǎng)為2 m的單擺，在地球上某處振動(dòng)時(shí)，測(cè)得完成100次全振動(dòng)所用的時(shí)間為284 s. (1)求當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,解析,1,2,