2024_2025学年新教材高中物理第2章机械振动本章整合课件新人教版选择性必修第一册

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第二章本章整合本章知识分为三部分,第一部分是简谐运动的特点和描述简谐运动的物理量;第二部分是两个理想模型,即弹簧振子和单摆;第三部分是外力作用下的两种振动和一种现象,即阻尼振动、受迫振动和共振现象。-kx 守恒 平衡位置最大　大　一次全振动单位时间位移　时间　重力沿圆弧切线的分力摆角很小质量、振幅逐渐减小 驱动力 驱动力的频率　 f固 1.(2019全国卷Ⅱ)如图,长为l的细绳下方悬挂一小球a,绳的另一端固定在天花板上O点处,在O点正下方 l的O'处有一固定细铁钉。将小球向右拉开,使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放,并从释放时开始计时,当小球a摆至最低位置时,细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x,向右为正。下列图像中,能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是　　　　　。 A 2.(2020全国卷Ⅱ)用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过　　　　 cm(保留1位小数)。(提示:单摆被拉开小角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。) 某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为　　　　 cm。 7.0　96.8一、简谐运动的图像获取有效信息 【例题1】 (多选)(2024山东滨州高二期末)如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是(　　)A.t=0.8 s时,振子的速度方向向左B.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处C.t=0.4 s和t=1.2 s时,振子的加速度完全相同D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐增大ABD 二、简谐运动的力与功能问题基本思路点拨(1)根据已知和所求,选择振子或振子系统为研究对象;(2)选择合适振子位置或运动的过程;(3)列出牛顿第二定律方程、机械能守恒方程,关联方程,如动能、势能的对称性方程等。获取有效信息 【例题2】 一根劲度系数为k的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m的物块。用一水平木板将物块托住,使弹簧处于原长状态,如图所示。现让木板由静止开始向下匀加速运动,加速度大小D解析 当物块与木板之间的弹力为零,物块加速度为 时,恰好与木板分离,则对物块有 ,故A错误;物块与木板二者分离后,物块在重力和弹力的作用下做简谐运动,但由于物块加速度为 时,恰好与木板分离,则分离点不是平衡位置,故B错误;若没有木板的作用,则物块由初态(弹簧处于自然长度)开始下落,为简谐运动,由对称性可知最低点时的加速度大小为g,但实际过程中,分离之前木板的作用力对物块做负功,则物块运动的最大速度(弹力与重力平衡时的速度)小于没有木板作用时的速度,此后弹力大于重力,物块受到的合力向上,则物块再向下运动的距离小于没有木板作用时的距离,则最低点时,弹簧形变量小于没有木板作用时的弹簧形变量,故向上的加速度小于重力加速度,故C错误;