高二物理機(jī)械振動(dòng)第一單元習(xí)題課課件 新課標(biāo) 人教 選修34

1、?機(jī)械振動(dòng)?第1單元習(xí)題課一、彈簧振子理想化模型1.平衡位置2.位移的概念、路程的概念二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像x-t圖像是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像1、公式：x =Asin(t+0)其中A是振幅=2ft+0表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在t時(shí)刻的相位0表示在t=0時(shí)刻的相位，叫初相1位移-時(shí)間x-t圖像是正弦或余弦曲線2物理意義：表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)刻對(duì)平衡位置的位移3從圖像中可以讀出的信息2、圖像：四、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量1、位移x振動(dòng)物體相對(duì)于平衡位置的位移2、振幅A振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離3、周期T完

2、成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間 頻率f單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù) 關(guān)系T=1/f4、相位：周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同的狀態(tài)五.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)條件1.如果質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力與它偏離平衡位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。F=-kx 即a=-kx/m2.判斷物體是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方法：1根據(jù)物體的振動(dòng)圖像去判斷2根據(jù)回復(fù)力的規(guī)律F=-kx去判斷六、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移、速度、回復(fù)力、能量的變化規(guī)律OAAOOBBO OA x vF動(dòng)能和勢(shì)能總機(jī)械能向左減小向右增大向右減小向左增大向右增大向右減小向左增大向左減小向右減小向左增大向左減小向右增大動(dòng)能增大勢(shì)能減小動(dòng)能減小勢(shì)能增大動(dòng)能增大勢(shì)

3、能減小動(dòng)能減小勢(shì)能增大不變不變不變不變B簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性【例1】一個(gè)在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子的振動(dòng)周期是0.025s，當(dāng)振子從平衡位置開場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng)，在0.17s時(shí)刻，振子的運(yùn)動(dòng)情況是 A正在向左做減速運(yùn)動(dòng) B正在向右做加速運(yùn)動(dòng)C加速度正在減小 D動(dòng)能正在減少【例2】質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，O為平衡位置，質(zhì)點(diǎn)離開O點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)3s后第一次到達(dá)P點(diǎn)，再經(jīng)2s第二次到達(dá)P點(diǎn)，那么再經(jīng)過_s它將第三次到達(dá)P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是_Hz簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性【例3】一沿水平方向振動(dòng)的彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T，下述正確的選項(xiàng)是A.假設(shè)t時(shí)刻和(t+t)振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等，方向相反，那么t一定等于T的整數(shù)倍

4、。B.假設(shè)t時(shí)刻和(t+t)振子運(yùn)動(dòng)速度大小相等，方向相反，那么t一定等于 的整數(shù)倍。C.假設(shè)t=T,那么在t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等。D.假設(shè)t ,那么在t時(shí)刻和(t+t)時(shí)刻彈簧長(zhǎng)度一定相等 E .假設(shè)t ，那么彈力在t內(nèi)做的功一定為零簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性練習(xí)：一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的振幅是4cm，頻率是2Hz. 該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開場(chǎng)經(jīng)過1s時(shí)，位移的大小和所通過的路程分別為( )A.0cm，16cm B.4cm，32cm C.0，32cm D.4cm，16cm加深題：假設(shè)把上題的條件改為周期為8s，其他條件不變，那么結(jié)果如何？簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的證明【例1】如下圖，彈簧振子的質(zhì)量

5、為M，彈簧勁度系數(shù)為k,在振子上放一質(zhì)量為m的木塊，使兩者一起振動(dòng)。木塊的回復(fù)力是振子對(duì)木塊的摩擦力，也滿足 ，x是彈簧的伸長(zhǎng)或壓縮量，那么 為 A B C D 【例1】圖(1)是演示簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像的裝置.當(dāng)盛砂漏斗下面的薄木板N被勻速地拉出時(shí),擺動(dòng)著的漏斗中漏出的砂在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系,板上的直線OO1代表時(shí)間軸. 圖(2)是兩個(gè)擺中的砂在各自木板上形成的曲線,若板N1和板N2拉動(dòng)的速度v1和v2的關(guān)系為v2=2v1,則板N1、N2上曲線所代表的振動(dòng)的周期T1和T2的關(guān)系為 ( ). A T2=T1 B T2=2T1 C T2=4T1 D T2= T1 N2N1簡(jiǎn)諧運(yùn)

6、動(dòng)的圖象【例2】一彈簧振子沿軸x 振動(dòng)，振幅為4cm，振子的平衡位置位于x 軸上的0點(diǎn)，圖1中的為四個(gè)不同的振動(dòng)狀態(tài)；黑點(diǎn)表示振子的位置，黑點(diǎn)上的箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向，圖2給出的四條振動(dòng)圖線，可用于表示振子的振動(dòng)圖象。 A假設(shè)規(guī)定狀態(tài)a 時(shí)t = 0，那么圖象為 B假設(shè)規(guī)定狀態(tài)b 時(shí)t = 0，那么圖象為 C假設(shè)規(guī)定狀態(tài)c 時(shí)t = 0，那么圖象為 D假設(shè)規(guī)定狀態(tài)d 時(shí)t = 0，那么圖象為 t/sx/cm40-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 x/cm dabct/sx/cm40【例3】一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其離開平衡位置的位移與時(shí)間t的關(guān)系如下圖，由圖可知 A質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4

7、HzB質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為2cmC在t=3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速率最大D在t=4s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)所受的合力為零 練習(xí)1：水平放置的彈簧振子，質(zhì)量是0.2kg，當(dāng)它做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)到平衡位置左側(cè)2cm時(shí)，受到的回復(fù)力是4N，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到平衡位置右側(cè)4cm時(shí)，它的加速度的大小和方向分別是( )A.20m/s2，向右 B.20m/s2，向左 C.40m/s2，向左 D.40m/s2，向右練習(xí)2：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系圖象如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是 A.振動(dòng)周期為4sB.振動(dòng)頻率為0.25Hz C.質(zhì)點(diǎn)在8s內(nèi)通過的路程為40cmD.5s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零. 如下圖,一個(gè)彈簧懸掛著一個(gè)小球,當(dāng)

8、彈簧伸長(zhǎng)使小球在位置O時(shí)處于平衡狀態(tài),現(xiàn)將小球向下拉動(dòng)一段距離后釋放,小球在豎直線上做簡(jiǎn)諧振動(dòng),那么 A小球運(yùn)動(dòng)到位置O時(shí),回復(fù)力為0B當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)小球速度最大C當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧一定被壓縮D在運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧的最大彈力大于小球的重力O總結(jié)1、位移與速度大小變化情況相反；方向可能一樣，也可能相反。 位移與回復(fù)力大小變化情況一樣；方向相反。 加速度與回復(fù)力的大小變化情況一樣；方向一樣。2、在忽略摩擦和阻力的理想情況下，動(dòng)能和勢(shì)能周期性地相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒 。求兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差寫出兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式1.彈簧振子作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是： A振子通過平

9、衡位置時(shí)，回復(fù)力一定為零B振子做減速運(yùn)動(dòng)，加速度卻在增大C振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向與速度方向相反D振子遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向與速度方向相反3.一個(gè)彈簧振子在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其中有兩個(gè)時(shí)刻彈簧振子的彈力大小相等,但方向相反,那么這兩個(gè)時(shí)刻振子的 A速度一定大小相等,方向相反B加速度一定大小相等,方向相反C位移一定大小相等,但方向不一定相反D以上三項(xiàng)都不一定大小相等方向相反 2.如圖所示，是一彈簧振子，設(shè)向右方向?yàn)檎琌為平衡位置，則： AAO位移為負(fù)值，速度為正值BOB時(shí)，位移為正值，加速度為負(fù)值CBO時(shí)，位移為負(fù)值，速度為負(fù)值DOA時(shí)，位移為負(fù)值，加速度為正值A(chǔ)BO1

10、.做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)每相鄰兩次經(jīng)過同一位置時(shí)，一定一樣的物理量是 A速度 B. 位移 C. 動(dòng)能 D.加速度2.對(duì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體來說，當(dāng)它通過平衡位置時(shí)，具有最大值的是( )A.加速度 B.勢(shì)能 C.動(dòng)能 D.回復(fù)力3.一水平方向的彈簧振子，以平衡位置O點(diǎn)為中心，在A、B兩點(diǎn)間作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，那么 A振子在O點(diǎn)的速度和加速度都到達(dá)最大 B振子的速度減小時(shí)，位移就增大C振子的加速度減小時(shí)，速率一定變小D振子的速度方向與加速度方向可能一樣，可能相反 4 一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O點(diǎn)附近作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它離開O點(diǎn)經(jīng)2.5s第一次通過M點(diǎn)M點(diǎn)在O點(diǎn)右側(cè)，再經(jīng)過1s第二次通過M點(diǎn)，再經(jīng)過 s第三次通過M點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周

11、期為 s。解：情形1：從O向右側(cè)到MMO2.5s1s T/4=3s T=12s情形2：從O先向左再向右到M1sMO2.5st s 設(shè)從O向右到M要t s ，那么 t+3.5=T 2.5-t=T/2 T=4s 11s或3s12s或4s演講完畢，謝謝觀看！9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:10:16 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct

12、-2213-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022/10/132022/10/

13、1313 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、沒有失敗，只有暫時(shí)停頓成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:10:16 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-O

14、ct-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份缺乏，可得無限完美。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎

15、。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、閱讀一切好書如同和過去最出色的人談話。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:10:16 AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命非凡。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡

16、挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/132022/10/1313 Octo