重庆市万州分水中学高考物理一轮复习指导课件：第12章 第1讲 机械振动.ppt

一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1 s，质点通过B点，后再经过1 s又第二次通过B点，在这两秒钟内质点通过的总路程为12 cm，求： (1)质点的振动周期和频率； (2)质点的振幅； (3)质点12 s内通过的路程． 设质点以O点为平衡位置振动，“先后以相同的速度依次通过A、B两点”，说明A、B两点关于O点对称，且沿A→O→B路径运动，然后由B运动到最大位移处再返回B.根据运动的对称性即可求解周期和振幅． 答案：(1)4 s　0.25 Hz　(2)6 cm　(3)72 cm 简谐运动的对称性、周期性是解决相关问题的突破口．根据题意，正确画出示意图，可达到事半功倍的效果． 答案：AC (19分)(2012·大纲全国高考)一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀．已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d. (1)联系单摆运动的周期T和矿井深度d的物理量为重力加速度． (2)在深度d处地球对物体的吸引力相当于和地球密度相同、半径为R－d的球对物体的吸引力． 答案：R(1－k2) 【变式训练】3.如图所示，三根细线于O点处打结，两根细线的另一端均固定在同一水平面上相距L的A、B两点上，使△AOB成直角三角形，∠BAO＝30°.已知OC线长也为L，下端C点系着一个小球(半径忽略不计)，下列说法正确的是(　　) 答案：A 某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他只好找到一块大小为3 cm左右，外形不规则的大理石块代替小球．实验步骤是 A．石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点 B．用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长 C．将石块拉开一个大约α＝30°的角度，然后由静止释放 (1)你认为该同学在以上实验步骤中有重大错误的是哪些步骤？为什么？ (2)该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小？你认为用何方法可以解决摆长无法准确测量的困难？ 解析：(1)实验步骤中有重大错误的是： B：大理石重心到悬挂点间的距离才是摆长 C：最大偏角不能超过10° D：应在摆球经过平衡位置时计时 答案：见解析 【变式训练】 4．(2011·福建高考)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中： (1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为______cm. C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小 解析：(1)主尺读数为9 mm，游标尺第7条刻线与主尺对齐，读数为9 mm＋7×0.1 mm＝9.7 mm＝0.97 cm 答案：(1)0.97(0.96、0.98均可)　(2)C 活页作业（三十五） 谢谢观看！ 5．对称性特征 (1)如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′时(OP＝OP′)，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等． (2)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO＝tOP′ (3)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO. 1．如图所示为弹簧振子P在0～4 s内的振动图象，从t＝0开始(　　) A．再过1 s，该振子的位移是正的最大 B．再过1 s，该振子的速度方向沿正方向 C．再过1 s，该振子的加速度方向沿正方向 D．再过1 s，该振子的加速度最大 解析：振动图象描述质点在各个时刻离开平衡位置的位移的情况．依题意，再经过1 s，将振动图象延伸到正x最大处．这时振子的位移为正的最大，因为回复力与位移成正比且方向与位移方向相反，所以此时回复力最大且方向为负方向，故振动物体的加速度最大且方向为负方向．此时振动物体的速度为零，无方向可谈．所以正确的选项为A、D. 答案：ADZ xx k 知识点二　受迫振动与共振 1．受迫振动 (1)概念：系统在 的外力(驱动力)作用下的振动． (2)振动特征：受迫振动的频率等于 的频率，与系统的固有频率无关． 周期性 驱动力 2．共振 (1)概念：驱动力的频率等于系统的 时，受迫振动的振幅最大的现象． (2)共振条件：驱动力的频率等于系统的 ． (3)特征：共振时 最大． (4)共振曲线：如图所示． 固有频率 固有频率 振幅 自由振动、受迫振动和共振的比较 自由振动 受迫振动 共振 受力情况 系统内部的相互作用力 周期性驱动力作用 周期性驱动力作用 振动周期或频率 由系统本身性质决定，即固有周期或固有频率 由驱动力的周期或频率决定，即T＝T