高中物理 第十一章 机械振动章末整合提升 新人教版选修

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1、系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。章末整合提升突破一　简谐运动的图象及应用由简谐运动的图象可以获得的信息：(1)确定振动质点在任一时刻的位移；(2)确定振动的振幅；(3)确定振动的周期和频率；(4)确定各时刻质点的振动方向；(5)比较各时刻质点加速度的大小和方向。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例1一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图1所示，由图可知(　　)通过党课、报告会、学习讨论会等多种形式，组织党员读原著、学原文、悟原理

2、，进一步掀起学习贯彻新高潮，教育引导广大党员更加自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作。系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。图1A．频率是2HzB．振幅是5cmC．t＝1.7s时的加速度为正，速度为负D．t＝0.5s时质点所受的合外力为零解析　由题图可知，质点振动的周期为2s，经计算得频率为0.5Hz，振幅为5m，所以A、B错误；t＝1.7s时的位移为负，加速度为正，速度为负，因此C正确；t＝0.5s时质点在平衡

3、位置，回复力零，但所受合外力不一定为零，如单摆，D错误。答案　C跟踪训练1一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图2所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，则(　　)图2A．图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N，方向指向x轴的负方向B．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0～4s内振子做了1.75次全振动D．在0～4s内振子通过的路程为3.5cm解析　由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，题图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为F＝kx＝2000N/m×0.0025m＝5N，方向指向x轴的负方向，并且现在正在远离O点向x轴的正方向运动，A、B正确；由题

4、图可读出周期为2s,4s内振子做两次全振动，通过的路程是s＝0.5cm×4×2＝4cm，C、D错误。答案　AB突破二　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完成一次全振动后，再次振动时则是重复上一个全振动的形式，所以做简谐运动的物体经过同一位置可以对应不同的时刻，做简谐运动的物体具有周期性。2．对称性通过党课、报告会、学习讨论会等多种形式，组织党员读原著、学原文、悟原理，进一步掀起学习贯彻新高潮，教育引导广大党员更加自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作。系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上

5、下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。(1)速率的对称性：振动物体在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率。(2)加速度和回复力的对称性：振动物体在关于平衡位置对称的两位置具有等大反向的加速度和回复力。(3)时间的对称性：振动物体通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等；振动过程中通过任意两点A、B的时间与逆向通过的时间相等。例2如图3所示，某质点做简谐运动，从向右经过平衡位置开始计时，经0.2s第一次到达M点，再经过0.1s第二次到达M点，求它再经多长时间第三次到达M点？图3解析　质点由O点沿x轴正向经过t1＝0.2s第一次到达

6、M，再经过t2＝0.1s由C回到M。由对称性可知，质点由M到达C所需要的时间与由C返回M所需要的时间相等，所以质点由M到达C的时间为t′＝＝0.05s。质点由O到达C的时间为从O到达M和从M到达C的时间之和，这一时间恰好是，所以该振动的周期为T＝4(t1＋t′)＝4×(0.2＋0.05)s＝1s，质点第三次到达M点的时间为t3＝＋2t1＝(＋2×0.2)s＝0.9s。答案　0.9s突破三　单摆周期公式的应用1．单摆的周期公式T＝2π。该公式提供了一种测定重力加速度的方法。2．注意：(1)单摆的周期T只与摆长l及g有关，而与摆球的质量及振幅无关。(2)l为等效摆长，表示从悬点到摆球球心的

7、距离，要区分摆长和摆线长。“l”实际为摆球球心到摆动所在圆弧的圆心的距离。(3)g为当地的重力加速度或“等效重力加速度”。例3有两个同学利用假期分别去参观北京大学和浙江大学的物理实验室，并各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2－l图象，如图4甲所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(填“A”或“B”)。另外，在浙大做探究的同学还利用计算机绘