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《高中物理鲁科版选修3-4学案：第1章章末分层突破含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、章末分层突破廻识体系反哺教材”巩固层•知识整台机械振动阻尼振动—概念:振幅、周期和频率描述-单摆周期』=②—X一t图象:正弦或余弦曲线特征:振幅③原因:振动系统的机械能逐渐转化为其他形式的能厂
2、受力擲E：回复力F二①—弹簧振子1简谐运动
3、「
4、基本模型1——单摆:&<5°定义:周期性的④作用下的振动受迫振动特征共振:⑦时，振幅4最大［自我校对］④驱动力①一也②2;rV^③递减®f固⑥越小⑦/'驱—f固晶学思心得深化整合探究提升提升层•能力强化、主・1简谐运动的周期性和对称性(1)周期性做简谐运动的物体在
5、完成一次全振动后，再次振动时则是重复上一个振动的形式，所以简谐运动具有周期性，因此在处理实际问题时，要注意多解的可能性.(1)对称性卜例简谐运动过程具有对称性，关于平衡位置对称的两位置上速度、加速度、M复力、位移、动能、势能的大小均相等，且由某点到平衡位置和由平衡位置到该点或对称点的时间相等，由某点到最人位移处和由最人位移处冋到该点的时间相等.如图1・1所示，一个质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过力和B两点，历时2s・质点通过〃点后再经过1s第二次通过B点，在这3s内，质点通过的总路程为18cm
6、.则质点振动的周期和振幅分别是多少?AB.a_—g.b图1-1【解析】由于质点先后以相同的速度依次通过/和B两点，历时2s,则力和B两点关于平衡位置对称，A—0和0—B所用时间都为1s.质点通过B点后再经过1s第二次通过〃点，同样由对称性知B—方所用时间为0.5s,则f=1.5s,所以周期T=6s・在题中所述的3s内，质点通过的总路程为18cm,正好等于从a到b的距离，则2/=18cm,即A=9cm.【答案】6s9cm“2简谐运动图象的应用从振动图彖屮可得到的信息(1)可直接读取振子在某一吋刻相对于平
7、衡位置的位移人小.(2)从振动图象上可直接读出振幅：正(负)位移的最大值.(3)从振动图彖上可直接读出周期.(4)可判断某一时刻振动物体的速度方向和加速度方向，以及它们的大小变卜例化趋势.-个质点做简谐运动的图象如图1・2所示，下列说法正确的是()图1-2A.质点振动频率为4HzB.在10s内质点经过的路程是20cmC・在5s末，速度为零，加速度最大，冋复力的功率为零D.在/=0到f=ls内，加速度与速度反向，回复力做负功E.在(=1s到/=3s,质点速度的方向和加速度的方向都发生变化【解析】由振动图
8、象可知T=4s,故选项A错误.一个周期内，做简谐运动的质点经过的路程为4/=8cm,10s为2.5个周期，质点经过的路程为s=4/X2+2/=10/=20cm,选项B正确.在5s末，质点位移最大为2cm,此时回复力最大，所以加速度最大，但速度为零，由P=Fv可知回复力的功率也为零，故选项C正确.在/=0到t=ls时间内，质点由平衡位置向正向最大位移处运动，所以速度与力口速度反向，回复力做负功，D正确.在z=ls到f=3s质点速度方向一直不变，E错误.【答案】BCD简谐运动图象问题的处理思路(1)根据简
9、谐运动图象的描绘方法和图象的物理意义，明确纵轴、横轴所代表的物理量及单位.(2)将简谐运动图象跟具体运动过程或振动模型联系起来，根据图象画出实际振动或模型的草图，对比分析.(3)判断简谐运动的回复力、加速度、速度变化的一般思路：根据F=-kx判断回复力F的变化情况；根据F=ma判断加速度的变化情况；根据运动方向与加速度方向的关系判断速度的变化情况.主・3单摆的周期公式及应用单摆在小角度(0<5。)振动时可看做简谐运动，除考查简谐运动的一般规律外，单摆的周期公式及特点、应用在近几年的高考中也频频岀现，值
10、得重视:(1)单摆的周期与振幅、质量无关，只取决于摆长/和重力加速度g.(2)单摆的回复力由摆球重力沿圆弧切线方向的分力提供.在平衡位置，回复力为零，合力沿半径方向提供向心力；在最高点，向心力为零，回复力最大.(3)利用单摆测重力加速度原理：由单摆的周期公式可得g=爭,因此通过卜例测定单摆的周期和摆长，便可测出重力加速度g的值.如图1・3所示MC3为光滑弧形槽，弧形槽半径为7?,7?》AB,甲球从弧形槽的球心处自由落下，乙球从/点由静止释放，问:O甲图1-3(1)两球第1次到达C点的时间之比.(2)若
11、在圆弧的最低点C的正上方刀处由静止释放小球甲，让其自由下落，同时乙球从圆弧左侧由静止释放，欲使甲、乙两球在圆弧最低点C处相遇，则甲球下落的高度力是多少？【解析】(1)甲球做自由落体运动7?=
12、g4,所以"=/詈，乙球沿圆弧做简谐运动(由于繭《7?,可认为摆角3<5°).此振动与一个摆长为7?的单摆振动模型相同，故此等效摆长为R,因此乙球第1次到达C处的时间为/2=4^=4所以/1.丄2=2^2兀(2)甲球从离弧形槽最低点力高处开始自由下落，到达C点的时
