2020届高考物理总复习第十四单元选修34课时1机械振动课.ppt
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1、2020新亮剑高考总复习,第十四单元,选修3-4,课时1 机械振动,磨剑:课前自学,悟剑:课堂精讲,必备知识,1.简谐运动及表达式 (1)简谐运动:质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置。平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置。回复力:定义,使物体返回到平衡位置的力。方向,总是指向平衡位置。来源,属于效果力,可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。 (2)简谐运动的表达式:动力学表达式为F=-kx,其中“-”表示回复力与位移的方向相反。运动学表达式为x=Asin(t+),其中A代表振幅,=2f表示简谐运动的快慢,t+代表简谐运动的相位,叫作初相。 【
2、温馨提示】 简谐运动的平衡位置不是质点所受合力为零的位置,是回复力为零的位置。,2.简谐运动图象 (1)简谐运动的图象:从平衡位置开始计时,函数表达式为x=Asin t,图象如图甲所示。从最大位移处开始计时,函数表达式为x=Acos t,图象如图乙所示。,(2)简谐运动的振动图象:物理意义,表示振动物体的位移随时间变化的规律。横轴表示时间,纵轴表示质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。需要注意的是振动图象不是质点的运动轨迹。简谐运动的振动图象为正(余)弦函数曲线。,(3)振动图象的应用:可读取A、T及各时刻的位移;判断v、x、f、a的方向及变化情况和Ek、Ep的变化情况。,【温馨提示】 (1)简谐
3、运动的图象并非振动质点的运动轨迹。(2)做简谐运动的质点经过平衡位置时,回复力一定为零,但所受合力不一定为零。(3)由于简谐运动具有周期性和对称性,因此涉及简谐运动时往往出现多解,分析时应特别注意。位移相同时回复力、加速度、动能和势能等可以确定,但速度可能有两个方向,由于周期性运动时间也不能确定。,3.受迫振动和共振 受迫振动的振动频率:当物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率无关。 【温馨提示】 (1)无论发生共振与否,受迫振动的频率都等于驱动力的频率,但只有发生共振现象时振幅才能达到最大。(2)受迫振动系统中的能量转化不再只有系统内部动能和势能的转化,还有驱动
4、力对系统做正功,补偿系统因克服阻力而损失的机械能。,B,基础过关,1.(2018湖北宜昌单元检测)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,A,2.(2018福建龙岩质检)有一弹簧振子,振幅为0.8 cm,周期为0.5 s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是( )。,C,3.(2018陕西铜川摸底考试)甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示,则可知( )。,A.两弹簧振子完全相同 B.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲F乙=21 C.当振子甲的速度为零时,振子乙的速度最大 D.两振子的振动频率之比f甲f乙=21,B
5、C,4.(2019安徽淮北阶段考试)(多选)某单摆做小角度摆动,其振动图象如图所示,则下列说法正确的是( )。,A.t1时刻摆球速度最大,摆球向心加速度最大 B.t2时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大 C.t3时刻摆球速度为零,摆球所受回复力最大 D.t4时刻摆球速度为零,摆球处于平衡状态,200,5.(2018山西太原质量调研)蜘蛛虽有8只眼睛,但视力很差,完全靠感觉来捕食和生活,它的腿能敏锐地感觉到丝网的振动,当丝网的振动频率f=200 Hz左右时,网的振幅最大,那么当落在网上的昆虫翅膀振动的频率为 Hz左右时,蜘蛛感到丝网振动最为强烈。,CDE,6.(2018江西南昌阶段考试)(多选)
6、某同学利用单摆测得g值比当地标准值偏大,其原因可能是( )。 A.测量摆长时忘记加上小球半径 B.振幅过小 C.将摆长当成了摆线长和球直径之和 D.摆动次数多记了一次 E.小球不是在竖直平面内摆动 F.摆球质量过大,空气阻力影响,BC,7.(2018河北保定单元检测)(多选)某同学利用单摆测量重力加速度。为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是( )。 A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D.在摆长一定的情况下,摆的振幅尽量大,AD,甲,乙,B,一 简谐运动的规律,2.两种振动模型的分析与对比,例1,AB,(多选)
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- 2020 高考 物理 复习 第十四 单元 选修 34 课时 机械振动
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