2019年高考物理大一轮复习 第14章 选考部分 第1讲 机械振动课件 新人教版.ppt

第一讲　机械振动 1．判断正误 (1)水平方向运动的弹簧振子，其加速度方向总是跟速度方向相反．(　　) (2)回复力第一次恢复到原来的大小和方向经历的过程是一个全振动．(　　) (3)简谐运动中，物体的加速度最大时，位移最大．(　　) (4)简谐运动中，位移减小时，加速度减小，速度也减小．(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2．如图1是演示简谐运动图象的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上直线OO′代表时间轴，图2是一次实验中用同一个摆长不变的摆做出的两组操作形成的曲线，若板N1和N2拉动速度用v1和v2表示，板N1和N2上曲线所代表的摆动周期用T1和T2表示，则(　　) A．T1＝2T2　 B．2T1＝T2 C．v1＝2v2 D．2v1＝v2 答案：C 3．如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为(　　) A．1 Hz　　 B．3 Hz C．4 Hz　　 D．5 Hz 答案：A 4．(人教版选修3－4P5第3题)如图所示，在t＝0到t＝4 s的范围内回答以下问题． (1)质点相对平衡位置的位移的方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同？在哪些时间内跟瞬时速度的方向相反？ (2)质点在第2 s末的位移是多少？ (3)质点在前2 s内走过的路程是多少？ 答案：(1)在0～1 s,2～3 s内位移方向跟它的瞬时速度方向相同；在1～2 s,3～4 s内位移方向跟它的瞬时速度方向相反．　(2)0　(3)20 cm 简谐运动的特征 (1)动力学特征 F＝－kx，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数． (2)运动学特征 简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反． (3)运动的周期性特征 相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同． 简谐振子的位移变化规律为x＝A sin ωt，做简谐运动的物体其位移、回复力、速度、加速度、动能和势能等物理量均随时间做周期性变化． 2．(多选)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3 s，第一次到达点M，再经过0.2 s第二次到达点M，则弹簧振子的周期为(　　) A．0.53 s　　 B．1.4 s C．1.6 s　　 D．3 s (2)图象信息 ①由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期和频率． ②可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移． ③可以确定某时刻质点回复力、加速度的方向：因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t轴． ④确定某时刻质点速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，下一时刻位移如增加，振动质点的速度方向就是远离t轴，下一时刻位移如减小，振动质点的速度方向就是指向t轴． ⑤比较不同时刻回复力、加速度的大小． ⑥比较不同时刻质点的动能、势能的大小． 解析：从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲∶T乙＝2∶1，得频率之比f甲∶f乙＝1∶2，D选项正确；弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A错误；由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子所受回复力(F＝－kx)的最大值之比F甲∶F乙不一定为2∶1，所以B错误；对简谐运动进行分析可知，在振子达到平衡位置时位移为零，速度最大，在振子到达最大位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，所以C正确． 解析：简谐运动的回复力F＝－kx,0至t1时间内，回复力逐渐增大，故位移不断增大，质点远离平衡位置，速率不断减小，故A错误；t1至t2时间内，回复力减小，故位移减小，质点向平衡位置做加速运动，加速度方向与运动方向相同，故B错误；t2至t3时间内，回复力逐渐增大(负号表示方向)，故位移不断增大，质点远离平衡位置，速率不断减小，故C错误；t3至t4时间内，回复力减小(负号表示方向)，故位移减小，质点向平衡位置做加速运动，加速度方向与运动方向相同，故D正确． 3．如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知(　　) A．振子的振动周期等于t1 B．在t＝0时刻，振子的位置在a点 C．在t＝t1时刻，振子的速度为零 D．从t1到t2，振子从O点运动到b点 5．(多选)如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是(　　 ) A．甲、乙两单摆的摆长