高三一輪【機械振動】教師專用課件

機械振動機械振動知識點一、簡諧運動單擺、單擺的周期公式1．簡諧運動 (1)定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向__________的回復力作用下的振動。 (2)平衡位置：物體在振動過程中_______為零的位置。 (3)回復力 ①定義：使物體返回到___________的力。 ②方向：總是指向__________。 ③來源：屬于______力，可以是某一個力，也可以是幾個力的_____或某個力的______。平衡位置回復力平衡位置平衡位置效果合力分力知識點一、簡諧運動單擺、單擺的周期公式平衡位置回復力平衡位(4)簡諧運動的特征①動力學特征：F回＝_______。②運動學特征：x、v、a均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變化(注意v、a的變化趨勢相反)。③能量特征：系統(tǒng)的機械能守恒，振幅A不變。－kx(4)簡諧運動的特征－kx2．簡諧運動的兩種模型模型彈簧振子單擺示意圖簡諧運動條件(1)彈簧質(zhì)量可忽略(2)無摩擦等阻力(3)在彈簧彈性限度內(nèi)(1)擺線為不可伸縮的輕細線(2)無空氣等阻力(3)最大擺角小于10°2．簡諧運動的兩種模型模型彈簧振子單擺示意圖簡諧運(1)彈簧原長重力彈力原長重力彈力知識點二、簡諧運動的公式和圖象1．簡諧運動的表達式 (1)動力學表達式：F＝_______，其中“－”表示回復力與位移的方向相反。 (2)運動學表達式：x＝_____________，其中A代表振幅，ω＝2πf表示簡諧運動的快慢。－kxAsin(ωt＋φ)知識點二、簡諧運動的公式和圖象－kxAsin(ωt＋φ)2．簡諧運動的圖象 (1)從____________開始計時，函數(shù)表達式為x＝Asinωt，圖象如圖1甲所示。平衡位置圖1(2)從_____________開始計時，函數(shù)表達式為x＝Acosωt，圖象如圖1乙所示。最大位移處2．簡諧運動的圖象平衡位置圖1(2)從___________知識點三、受迫振動和共振1．受迫振動

系統(tǒng)在________作用下的振動。做受迫振動的物體，它做受迫振動的周期(或頻率)等于_________的周期(或頻率)，而與物體的固有周期(或頻率)_____關。驅(qū)動力驅(qū)動力無知識點三、受迫振動和共振驅(qū)動力驅(qū)動力無2．共振

做受迫振動的物體，它的固有頻率與驅(qū)動力的頻率越接近，其振幅就越大，當二者________時，振幅達到最大，這就是共振現(xiàn)象。共振曲線如圖2所示。相等圖22．共振相等圖2[思考判斷](1)簡諧運動平衡位置就是質(zhì)點所受合力為零的位置。(

)(2)做簡諧運動的質(zhì)點先后通過同一點，回復力、速度、加速度、位移都是相同的。(

)(3)做簡諧運動的質(zhì)點，速度增大時，加速度可能增大。(

)(4)簡諧運動的周期與振幅成正比。(

)(5)單擺在任何情況下的運動都是簡諧運動。(

)(6)物體做受迫振動時，其振動頻率與固有頻率無關。(

)答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)√[思考判斷]簡諧運動1．簡諧運動中路程(s)與振幅(A)的關系 (1)質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程是振幅的4倍。 (2)質(zhì)點在半個周期內(nèi)通過的路程是振幅的2倍。 (3)質(zhì)點在四分之一周期內(nèi)通過的路程有三種情況： ①計時起點對應質(zhì)點在三個特殊位置(兩個最大位移處和一個平衡位置)時，s＝A； ②計時起點對應質(zhì)點在最大位移和平衡位置之間且向平衡位置運動時，s>A； ③計時起點對應質(zhì)點在最大位移和平衡位置之間且向最大位移處運動時，s<A。簡諧運動1．簡諧運動中路程(s)與振幅(A)的關系2．簡諧運動的重要特征受力特征回復力F＝－kx，F(xiàn)(或a)的大小與x的大小成正比，方向相反運動特征靠近平衡位置時，a、F、x都減小，v增大；遠離平衡位置時，a、F、x都增大，v減小能量特征振幅越大，能量越大。在運動過程中，系統(tǒng)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒周期性特征質(zhì)點的位移、回復力、加速度和速度隨時間做周期性變化，變化周期就是簡諧運動的周期T；動能和勢能也隨時間做周期性變化，其變化周期為對稱性特征關于平衡位置O對稱的兩點，速度的大小、動能、勢能相等，相對平衡位置的位移大小相等；由對稱點到平衡位置O用時相等2．簡諧運動的重要特征受力特征回復力F＝－kx，F(xiàn)(或a)的高三一輪【機械振動】教師專用課件答案BE答案BE2．[簡諧運動的周期和振幅]如圖3，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為T0。當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T，則A________A0(填“>”、“<”或“＝”),T________T0(填“>”、“<”或“＝”)。圖32．[簡諧運動的周期和振幅]如圖3，一輕彈簧一端固定，另一端答案<

<答案<<3．[簡諧運動的對稱性]如圖4所示，一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動，若從O開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第一次過M點；再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點；則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點所需要的時間是________或__________。圖43．[簡諧運動的對稱性]如圖4所示，一個質(zhì)點在平衡位置O點附高三一輪【機械振動】教師專用課件高三一輪【機械振動】教師專用課件簡諧運動的圖象1．簡諧運動的數(shù)學表達式 x＝Asin(ωt＋φ)2．根據(jù)簡諧運動圖象可獲取的信息 (1)振幅A、周期T(或頻率f)和初相位φ(如圖5所示)。圖5簡諧運動的圖象1．簡諧運動的數(shù)學表達式圖5(2)某時刻振動質(zhì)點離開平衡位置的位移。(3)某時刻質(zhì)點速度的大小和方向：曲線上各點切線的斜率的大小和正負分別表示各時刻質(zhì)點的速度的大小和速度的方向，速度的方向也可根據(jù)下一時刻物體的位移的變化來確定。(4)某時刻質(zhì)點的回復力、加速度的方向：回復力總是指向平衡位置，回復力和加速度的方向相同，在圖象上總是指向t軸。(5)某段時間內(nèi)質(zhì)點的位移、回復力、加速度、速度、動能和勢能的變化情況。(2)某時刻振動質(zhì)點離開平衡位置的位移。1．[應用圖象分析運動過程]

(多選)如圖6甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以O點為平衡位置，在a、b兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。由振動圖象可以得知(

)圖61．[應用圖象分析運動過程](多選)如圖6甲所示，水平的光A．振子的振動周期等于2t1B．在t＝0時刻，振子的位置在a點C．在t＝t1時刻，振子的速度為零D．在t＝t1時刻，振子的速度最大E．從t1到t2，振子正從O點向b點運動A．振子的振動周期等于2t1解析彈簧振子先后經(jīng)歷最短時間到達同一位置時，若速度相同，則這段時間間隔就等于彈簧振子的振動周期，從振動圖象可以看出振子的振動周期為2t1，選項A正確；在t＝0時刻，振子的位移為零，所以振子應該在平衡位置O，選項B錯誤；在t＝t1時刻，振子在平衡位置O，該時刻振子速度最大，選項C錯誤，D正確；從t1到t2，振子的位移方向沿正方向且在增加，所以振子正從O點向b點運動，選項E正確。答案ADE解析彈簧振子先后經(jīng)歷最短時間到達同一位置時，若速度相同，則2．[應用圖象求解有關物理量](多選)一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖7所示，下列說法不正確的是(

)圖7A．質(zhì)點振動頻率是4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmC．第4s末質(zhì)點的速度是零D．在t＝1s和t＝3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相同E．在t＝2s和t＝6s兩時刻，質(zhì)點速度相同2．[應用圖象求解有關物理量](多選)一質(zhì)點做簡諧運動的圖象解析讀圖可知，該簡諧運動的周期為4s，頻率為0.25Hz，在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是2.5×4A＝20cm。第4s末的速度最大。在t＝1s和t＝3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相反。在t＝2s和t＝6s兩時刻之間相差一個周期，故速度相同，選項B、E正確，A、C、D錯誤。答案ACD解析讀圖可知，該簡諧運動的周期為4s，頻率為0.25H求解簡諧運動問題時，要緊緊抓住一個模型——水平方向振動的彈簧振子，熟練掌握振子的振動過程以及振子振動過程中各物理量的變化規(guī)律，看到振動圖象，頭腦中立即呈現(xiàn)出一幅彈簧振子振動的圖景，再把問題一一對應、分析求解。反思總結求解簡諧運動問題時，要緊緊抓住一個模型——水平方向振動的彈簧單擺周期公式及用單擺測定重力加速度單擺周期公式及用單擺測定重力加速度高三一輪【機械振動】教師專用課件3．用單擺測定重力加速度 (1)實驗原理與操作3．用單擺測定重力加速度

產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差測量時間(單擺周期)及擺長時產(chǎn)生誤差①多次測量再求平均值②計時從單擺經(jīng)過平衡位置時開始系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身①擺球要選體積小，密度大的②最大擺角要小于10°

產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差測量時間(單擺周期)及擺長時產(chǎn)生誤圖8圖8高三一輪【機械振動】教師專用課件2．[單擺模型的應用](多選)如圖9所示，為半徑很大的光滑圓弧軌道上的一小段，小球B靜止在圓弧軌道的最低點O處，另有一小球A自圓弧軌道上C處由靜止?jié)L下，經(jīng)時間t與B發(fā)生正碰。碰后兩球分別在這段圓弧軌道上運動而未離開軌道。當兩球第二次相碰時(

)圖92．[單擺模型的應用](多選)如圖9所示，為半徑很大的光滑A．相間隔的時間為4tB．相間隔的時間為2tC．將仍在O處相碰D．可能在O點以外的其他地方相碰E．兩球在碰撞的瞬間水平方向上的動量守恒A．相間隔的時間為4t答案

BCE答案BCE3．[實驗：用單擺測定重力加速度]某同學在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操作： (1)用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖10甲所示，可讀出擺球的直徑為________cm。把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L。圖103．[實驗：用單擺測定重力加速度]某同學在“用單擺測定重力加(2)用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為n＝1，單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n＝60時秒表的示數(shù)如圖10乙所示，該單擺的周期是T＝________s(結果保留三位有效數(shù)字)。(3)測量出多組周期T、擺長L的數(shù)值后，畫出T2－L圖線如圖10丙，此圖線斜率的物理意義是(

)(2)用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始(4)在(3)中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線將不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比，其大小(

)A．偏大 B．偏小

C．不變 D．都有可能(4)在(3)中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線高三一輪【機械振動】教師專用課件答案(1)2.06

(2)2.28

(3)C

(4)C答案(1)2.06(2)2.28(3)C(4)C受迫振動和共振1．自由振動、受迫振動和共振的關系比較

自由振動受迫振動共振受力情況僅受回復力受驅(qū)動力作用受驅(qū)動力作用振動周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，即固有周期T0或固有頻率f0由驅(qū)動力的周期或頻率決定，即T＝T驅(qū)或f＝f驅(qū)T驅(qū)＝T0或f驅(qū)＝f0振動能量振動物體的機械能不變由產(chǎn)生驅(qū)動力的物體提供振動物體獲得的能量最大常見例子彈簧振子或單擺(0≤5°)機械工作時底座發(fā)生的振動共振篩、聲音的共鳴等受迫振動和共振1．自由振動、受迫振動和共振的關系比較

自由振2.對共振的理解 (1)共振曲線：如圖11所示，橫坐標為驅(qū)動力頻率f，縱坐標為振幅A。它直觀地反映了驅(qū)動力頻率對某振動系統(tǒng)受迫振動振幅的影響，由圖可知，f與f0越接近，振幅A越大；當f＝f0時，振幅A最大。圖11(2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：受迫振動系統(tǒng)機械能不守恒，系統(tǒng)與外界時刻進行能量交換。2.對共振的理解圖11(2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：受迫振1．[受迫振動](多選)如圖12所示，A球振動后，通過水平細繩迫使B、C振動，振動達到穩(wěn)定時，下列說法中正確的是(

)圖121．[受迫振動](多選)如圖12所示，A球振動后，通過水平細A．只有A、C的振動周期相等B．C的振幅比B的振幅小C．C的振幅比B的振幅大D．A、B、C的振動周期相等E．C與A發(fā)生共振現(xiàn)象A．只有A、C的振動周期相等答案CDE答案CDE2．[振動曲線分析](多選)一個單擺在地面上做受迫振動，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率f的關系)如圖13所示，則(

)圖132．[振動曲線分析](多選)一個單擺在地面上做受迫振動，其共A．此單擺的固有周期約為2sB．此單擺的擺長約為1mC．若擺長增大，單擺的固有頻率增大D．若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動E．若擺長減小，共振曲線的峰將向左移動A．此單擺的固有周期約為2s答案ABD答案ABD3．[生活中的共振現(xiàn)象]

(多選)下列說法正確的是(

) A．擺鐘走時快了必須調(diào)短擺長，才可能使其走時準確 B．挑水時為了防止水從桶中蕩出，可以加快或減慢走路的步頻 C．在連續(xù)均勻的海浪沖擊下，停在海面的小船上下振動，是共振現(xiàn)象 D．部隊要便步通過橋梁，是為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌 E．較弱聲音可振碎玻璃杯，是因為玻璃杯發(fā)生了共振

答案BDE3．[生活中的共振現(xiàn)象](多選)下列說法正確的是()1．下列說法正確的是________。(填正確答案標號。) A．在同一地點，單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比 B．彈簧振子做簡諧振動時，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變 C．在同一地點，當擺長不變時，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡諧振動的周期越小 D．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率 E．已知彈簧振子初始時刻的位置及其振動周期，就可知振子在任意時刻運動速度的方向1．下列說法正確的是________。(填正確答案標號。)答案ABD答案ABD2．

(多選)如圖14所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，則下列說法中正確的是(

)圖14A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機械能比乙擺大D．在t＝0.5s時有正向最大加速度的是乙擺E．由圖象可以求出當?shù)氐闹亓铀俣?．(多選)如圖14所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象答案

ABD答案ABD高三一輪【機械振動】教師專用課件高三一輪【機械振動】教師專用課件高三一輪【機械振動】教師專用課件高三一輪【機械振動】教師專用課件4．據(jù)某一科普雜志介紹，在含有某些金屬礦物的礦區(qū)，其重力加速度稍有偏大，幾位同學通過“用單擺測定重力加速度”的實驗探究該問題。他們用最小刻度為毫米的直尺測得擺線的長度為92.00cm，用游標為10分度的卡尺測得擺球的直徑如圖15所示，擺球的直徑為__________cm。將擺球從平衡位置拉開一個小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，當擺動穩(wěn)定后，在擺球通過平衡位置時啟動秒表，并數(shù)下“1”，直到擺球第30次同向通過平衡位置時按停秒表，秒表讀數(shù)為56s，則單擺的周期為__________s，該實驗測得當?shù)氐闹亓铀俣葹開_________m/s2。(以上結果均保留3位有效數(shù)字)4．據(jù)某一科普雜志介紹，在含有某些金屬礦物的礦區(qū)，其重力加速圖15圖15答案2.02

1.93

9.85答案2.021.939.85機械振動機械振動知識點一、簡諧運動單擺、單擺的周期公式1．簡諧運動 (1)定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向__________的回復力作用下的振動。 (2)平衡位置：物體在振動過程中_______為零的位置。 (3)回復力 ①定義：使物體返回到___________的力。 ②方向：總是指向__________。 ③來源：屬于______力，可以是某一個力，也可以是幾個力的_____或某個力的______。平衡位置回復力平衡位置平衡位置效果合力分力知識點一、簡諧運動單擺、單擺的周期公式平衡位置回復力平衡位(4)簡諧運動的特征①動力學特征：F回＝_______。②運動學特征：x、v、a均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變化(注意v、a的變化趨勢相反)。③能量特征：系統(tǒng)的機械能守恒，振幅A不變。－kx(4)簡諧運動的特征－kx2．簡諧運動的兩種模型模型彈簧振子單擺示意圖簡諧運動條件(1)彈簧質(zhì)量可忽略(2)無摩擦等阻力(3)在彈簧彈性限度內(nèi)(1)擺線為不可伸縮的輕細線(2)無空氣等阻力(3)最大擺角小于10°2．簡諧運動的兩種模型模型彈簧振子單擺示意圖簡諧運(1)彈簧原長重力彈力原長重力彈力知識點二、簡諧運動的公式和圖象1．簡諧運動的表達式 (1)動力學表達式：F＝_______，其中“－”表示回復力與位移的方向相反。 (2)運動學表達式：x＝_____________，其中A代表振幅，ω＝2πf表示簡諧運動的快慢。－kxAsin(ωt＋φ)知識點二、簡諧運動的公式和圖象－kxAsin(ωt＋φ)2．簡諧運動的圖象 (1)從____________開始計時，函數(shù)表達式為x＝Asinωt，圖象如圖1甲所示。平衡位置圖1(2)從_____________開始計時，函數(shù)表達式為x＝Acosωt，圖象如圖1乙所示。最大位移處2．簡諧運動的圖象平衡位置圖1(2)從___________知識點三、受迫振動和共振1．受迫振動

系統(tǒng)在________作用下的振動。做受迫振動的物體，它做受迫振動的周期(或頻率)等于_________的周期(或頻率)，而與物體的固有周期(或頻率)_____關。驅(qū)動力驅(qū)動力無知識點三、受迫振動和共振驅(qū)動力驅(qū)動力無2．共振

做受迫振動的物體，它的固有頻率與驅(qū)動力的頻率越接近，其振幅就越大，當二者________時，振幅達到最大，這就是共振現(xiàn)象。共振曲線如圖2所示。相等圖22．共振相等圖2[思考判斷](1)簡諧運動平衡位置就是質(zhì)點所受合力為零的位置。(

)(2)做簡諧運動的質(zhì)點先后通過同一點，回復力、速度、加速度、位移都是相同的。(

)(3)做簡諧運動的質(zhì)點，速度增大時，加速度可能增大。(

)(4)簡諧運動的周期與振幅成正比。(

)(5)單擺在任何情況下的運動都是簡諧運動。(

)(6)物體做受迫振動時，其振動頻率與固有頻率無關。(

)答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)√[思考判斷]簡諧運動1．簡諧運動中路程(s)與振幅(A)的關系 (1)質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程是振幅的4倍。 (2)質(zhì)點在半個周期內(nèi)通過的路程是振幅的2倍。 (3)質(zhì)點在四分之一周期內(nèi)通過的路程有三種情況： ①計時起點對應質(zhì)點在三個特殊位置(兩個最大位移處和一個平衡位置)時，s＝A； ②計時起點對應質(zhì)點在最大位移和平衡位置之間且向平衡位置運動時，s>A； ③計時起點對應質(zhì)點在最大位移和平衡位置之間且向最大位移處運動時，s<A。簡諧運動1．簡諧運動中路程(s)與振幅(A)的關系2．簡諧運動的重要特征受力特征回復力F＝－kx，F(xiàn)(或a)的大小與x的大小成正比，方向相反運動特征靠近平衡位置時，a、F、x都減小，v增大；遠離平衡位置時，a、F、x都增大，v減小能量特征振幅越大，能量越大。在運動過程中，系統(tǒng)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒周期性特征質(zhì)點的位移、回復力、加速度和速度隨時間做周期性變化，變化周期就是簡諧運動的周期T；動能和勢能也隨時間做周期性變化，其變化周期為對稱性特征關于平衡位置O對稱的兩點，速度的大小、動能、勢能相等，相對平衡位置的位移大小相等；由對稱點到平衡位置O用時相等2．簡諧運動的重要特征受力特征回復力F＝－kx，F(xiàn)(或a)的高三一輪【機械振動】教師專用課件答案BE答案BE2．[簡諧運動的周期和振幅]如圖3，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A0，周期為T0。當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T，則A________A0(填“>”、“<”或“＝”),T________T0(填“>”、“<”或“＝”)。圖32．[簡諧運動的周期和振幅]如圖3，一輕彈簧一端固定，另一端答案<

<答案<<3．[簡諧運動的對稱性]如圖4所示，一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動，若從O開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第一次過M點；再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點；則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點所需要的時間是________或__________。圖43．[簡諧運動的對稱性]如圖4所示，一個質(zhì)點在平衡位置O點附高三一輪【機械振動】教師專用課件高三一輪【機械振動】教師專用課件簡諧運動的圖象1．簡諧運動的數(shù)學表達式 x＝Asin(ωt＋φ)2．根據(jù)簡諧運動圖象可獲取的信息 (1)振幅A、周期T(或頻率f)和初相位φ(如圖5所示)。圖5簡諧運動的圖象1．簡諧運動的數(shù)學表達式圖5(2)某時刻振動質(zhì)點離開平衡位置的位移。(3)某時刻質(zhì)點速度的大小和方向：曲線上各點切線的斜率的大小和正負分別表示各時刻質(zhì)點的速度的大小和速度的方向，速度的方向也可根據(jù)下一時刻物體的位移的變化來確定。(4)某時刻質(zhì)點的回復力、加速度的方向：回復力總是指向平衡位置，回復力和加速度的方向相同，在圖象上總是指向t軸。(5)某段時間內(nèi)質(zhì)點的位移、回復力、加速度、速度、動能和勢能的變化情況。(2)某時刻振動質(zhì)點離開平衡位置的位移。1．[應用圖象分析運動過程]

(多選)如圖6甲所示，水平的光滑桿上有一彈簧振子，振子以O點為平衡位置，在a、b兩點之間做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。由振動圖象可以得知(

)圖61．[應用圖象分析運動過程](多選)如圖6甲所示，水平的光A．振子的振動周期等于2t1B．在t＝0時刻，振子的位置在a點C．在t＝t1時刻，振子的速度為零D．在t＝t1時刻，振子的速度最大E．從t1到t2，振子正從O點向b點運動A．振子的振動周期等于2t1解析彈簧振子先后經(jīng)歷最短時間到達同一位置時，若速度相同，則這段時間間隔就等于彈簧振子的振動周期，從振動圖象可以看出振子的振動周期為2t1，選項A正確；在t＝0時刻，振子的位移為零，所以振子應該在平衡位置O，選項B錯誤；在t＝t1時刻，振子在平衡位置O，該時刻振子速度最大，選項C錯誤，D正確；從t1到t2，振子的位移方向沿正方向且在增加，所以振子正從O點向b點運動，選項E正確。答案ADE解析彈簧振子先后經(jīng)歷最短時間到達同一位置時，若速度相同，則2．[應用圖象求解有關物理量](多選)一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖7所示，下列說法不正確的是(

)圖7A．質(zhì)點振動頻率是4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmC．第4s末質(zhì)點的速度是零D．在t＝1s和t＝3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相同E．在t＝2s和t＝6s兩時刻，質(zhì)點速度相同2．[應用圖象求解有關物理量](多選)一質(zhì)點做簡諧運動的圖象解析讀圖可知，該簡諧運動的周期為4s，頻率為0.25Hz，在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是2.5×4A＝20cm。第4s末的速度最大。在t＝1s和t＝3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相反。在t＝2s和t＝6s兩時刻之間相差一個周期，故速度相同，選項B、E正確，A、C、D錯誤。答案ACD解析讀圖可知，該簡諧運動的周期為4s，頻率為0.25H求解簡諧運動問題時，要緊緊抓住一個模型——水平方向振動的彈簧振子，熟練掌握振子的振動過程以及振子振動過程中各物理量的變化規(guī)律，看到振動圖象，頭腦中立即呈現(xiàn)出一幅彈簧振子振動的圖景，再把問題一一對應、分析求解。反思總結求解簡諧運動問題時，要緊緊抓住一個模型——水平方向振動的彈簧單擺周期公式及用單擺測定重力加速度單擺周期公式及用單擺測定重力加速度高三一輪【機械振動】教師專用課件3．用單擺測定重力加速度 (1)實驗原理與操作3．用單擺測定重力加速度

產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差測量時間(單擺周期)及擺長時產(chǎn)生誤差①多次測量再求平均值②計時從單擺經(jīng)過平衡位置時開始系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身①擺球要選體積小，密度大的②最大擺角要小于10°

產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差測量時間(單擺周期)及擺長時產(chǎn)生誤圖8圖8高三一輪【機械振動】教師專用課件2．[單擺模型的應用](多選)如圖9所示，為半徑很大的光滑圓弧軌道上的一小段，小球B靜止在圓弧軌道的最低點O處，另有一小球A自圓弧軌道上C處由靜止?jié)L下，經(jīng)時間t與B發(fā)生正碰。碰后兩球分別在這段圓弧軌道上運動而未離開軌道。當兩球第二次相碰時(

)圖92．[單擺模型的應用](多選)如圖9所示，為半徑很大的光滑A．相間隔的時間為4tB．相間隔的時間為2tC．將仍在O處相碰D．可能在O點以外的其他地方相碰E．兩球在碰撞的瞬間水平方向上的動量守恒A．相間隔的時間為4t答案

BCE答案BCE3．[實驗：用單擺測定重力加速度]某同學在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進行了如下的操作： (1)用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑如圖10甲所示，可讀出擺球的直徑為________cm。把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，測量擺線長，通過計算得到擺長L。圖103．[實驗：用單擺測定重力加速度]某同學在“用單擺測定重力加(2)用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為n＝1，單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n＝60時秒表的示數(shù)如圖10乙所示，該單擺的周期是T＝________s(結果保留三位有效數(shù)字)。(3)測量出多組周期T、擺長L的數(shù)值后，畫出T2－L圖線如圖10丙，此圖線斜率的物理意義是(

)(2)用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始(4)在(3)中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線將不通過原點，由圖線斜率得到的重力加速度與原來相比，其大小(

)A．偏大 B．偏小

C．不變 D．都有可能(4)在(3)中，描點時若誤將擺線長當作擺長，那么畫出的直線高三一輪【機械振動】教師專用課件答案(1)2.06

(2)2.28

(3)C

(4)C答案(1)2.06(2)2.28(3)C(4)C受迫振動和共振1．自由振動、受迫振動和共振的關系比較

自由振動受迫振動共振受力情況僅受回復力受驅(qū)動力作用受驅(qū)動力作用振動周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定，即固有周期T0或固有頻率f0由驅(qū)動力的周期或頻率決定，即T＝T驅(qū)或f＝f驅(qū)T驅(qū)＝T0或f驅(qū)＝f0振動能量振動物體的機械能不變由產(chǎn)生驅(qū)動力的物體提供振動物體獲得的能量最大常見例子彈簧振子或單擺(0≤5°)機械工作時底座發(fā)生的振動共振篩、聲音的共鳴等受迫振動和共振1．自由振動、受迫振動和共振的關系比較

自由振2.對共振的理解 (1)共振曲線：如圖11所示，橫坐標為驅(qū)動力頻率f，縱坐標為振幅A。它直觀地反映了驅(qū)動力頻率對某振動系統(tǒng)受迫振動振幅的影響，由圖可知，f與f0越接近，振幅A越大；當f＝f0時，振幅A最大。圖11(2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：受迫振動系統(tǒng)機械能不守恒，系統(tǒng)與外界時刻進行能量交換。2.對共振的理解圖11(2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：受迫振1．[受迫振動](多選)如圖12所示，A球振動后，通過水平細繩迫使B、C振動，振動達到穩(wěn)定時，下列說法中正確的是(

)圖121．[受迫振動](多選)如圖12所示，A球振動后，通過水平細A．只有A、C的振動周期相等B．C的振幅比B