《滬科物理選修3-4 第1章本章優(yōu)化總結(jié)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《滬科物理選修3-4 第1章本章優(yōu)化總結(jié)（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 本章優(yōu)化總結(jié) 專(zhuān)題歸納整合 高考真題演練 本章優(yōu)化總結(jié) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 章末綜合檢測(cè) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 專(zhuān)題歸納整合 4 對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解 1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像不是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡是質(zhì)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的那一段線段 如彈簧振子 或那一段圓弧 如單擺 這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位移圖像就是以x軸上縱坐標(biāo)的數(shù)值表示質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移 以t軸橫坐標(biāo)數(shù)值表示各個(gè)時(shí)刻 這樣在x t坐標(biāo)系內(nèi) 可以找到各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)位移坐標(biāo)的點(diǎn) 即位移隨時(shí)間分布的情況 振動(dòng)圖像 2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性 體現(xiàn)在振動(dòng)圖像上是曲線的重復(fù)性 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)雜的非勻變速運(yùn)動(dòng) 但運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)具有簡(jiǎn)單的周期性 重復(fù)性 對(duì)稱(chēng)性 所以用圖像研究要比用方程要直觀 簡(jiǎn)便 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像隨時(shí)間的增加將逐漸延伸 過(guò)去時(shí)刻的圖形將永遠(yuǎn)不變 任一時(shí)刻圖線上過(guò)該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值代表該時(shí)刻振子的速度大小 正負(fù)表示速度的方向 正時(shí)沿x正向 負(fù)時(shí)沿x負(fù)向 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖1 1所示 下述說(shuō)法正確的是 A 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率為4HzB 在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20cmC 在5s末 速度為零 加速度最大 回復(fù)力的功率為零D 在t 0s到t 1s內(nèi) 加速度與速度反向 回復(fù)力做負(fù)功 圖1 1 在5s末 質(zhì)點(diǎn)位移最大為2cm 此時(shí)回復(fù)力最大 所以加速度最大 但速度為零 由P Fv可知回復(fù)力的功率也為零 故選項(xiàng)C是正確的 在0s到1s時(shí)間內(nèi) 質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向正向最大位移處移動(dòng) 所以速度與加速度反向 回復(fù)力做負(fù)功 故本題的正確答案為B C D 答案 BCD 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)涉及的物理量較多 但都與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)平衡位置的位移x存在直接或間接關(guān)系 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性是指振子經(jīng)過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩位置時(shí) 振子的位移 回復(fù)力 加速度 速度 動(dòng)能 勢(shì)能等均是等大的 位移與回復(fù)力 加速度的方向相反 速度的方向不確定 運(yùn)動(dòng)時(shí)間也具有對(duì)稱(chēng)性 即在平衡位置對(duì)稱(chēng)兩段位移間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 理解好對(duì)稱(chēng)性這一點(diǎn)對(duì)解決有關(guān)問(wèn)題很有幫助 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有周期性 其運(yùn)動(dòng)周期T的大小由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定 理解了這一點(diǎn) 在解決相關(guān)問(wèn)題時(shí)不易出錯(cuò) 一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 從它經(jīng)過(guò)平衡位置起開(kāi)始計(jì)時(shí) 經(jīng)0 13s質(zhì)點(diǎn)第一次通過(guò)M點(diǎn) 再經(jīng)0 1s第二次通過(guò)M點(diǎn) 則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的可能值為多大 精講精析 將物理過(guò)程模型化 畫(huà)出具體的圖景如圖1 2甲所示 設(shè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置O向右運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn) 那么質(zhì)點(diǎn)從O到M運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0 13s 再由M經(jīng)最右端A返回M經(jīng)歷時(shí)間為0 1s 如圖乙所示 圖1 2 另有一種可能就是M點(diǎn)在O點(diǎn)左方 如圖丙所示 質(zhì)點(diǎn)由O點(diǎn)經(jīng)最右方A點(diǎn)后向左經(jīng)過(guò)O點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)歷時(shí)0 13s 再由M向左經(jīng)最左端A 點(diǎn)返回M歷時(shí)0 1s 根據(jù)以上分析 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期共存在兩種可能性 如圖乙所示 可以看出O M A歷時(shí)0 18s 根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性 可得到T1 4 0 18s 0 72s 另一種可能如圖丙所示 由O A M歷時(shí)t1 0 13s 由M A 歷時(shí)t2 0 05s 設(shè)M O歷時(shí)t 則4 t t2 t1 2t2 t 解得t 0 01s 則T2 4 t t2 0 24s 所以周期的可能值為0 72s和0 24s 答案 0 72s0 24s 在圖1 3中 三根等長(zhǎng)的繩L1 L2 L3共同系住一密度均勻的小球m 球的直徑為d L2 L3與天花板的夾角 30 1 若擺球在紙面內(nèi)做小角度的左右振動(dòng) 則此小球的振動(dòng)周期T是多大 2 若擺球做垂直紙面的小角度振動(dòng) 則此小球的振動(dòng)周期T 是多大 圖1 3 1 等時(shí)性單擺做小角度擺動(dòng)時(shí)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 每次全振動(dòng)所用的時(shí)間相等 即為單擺的周期 單擺的周期只與擺長(zhǎng)和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān) 與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān) 2 周期性單擺的振動(dòng)具有周期性 振動(dòng)過(guò)程中 振動(dòng)的位移 速度 動(dòng)能 回復(fù)力都隨時(shí)間周期性變化 因此 在分析具體問(wèn)題時(shí)必須考慮到由于單擺的周期性造成的多解 3 對(duì)稱(chēng)性單擺的運(yùn)動(dòng)過(guò)程關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng) 主要表現(xiàn)在平衡位置兩側(cè) 當(dāng)偏角相同時(shí) 擺球的速率 動(dòng)能相同 平衡位置兩側(cè)的最大高度 最大偏角相等 擺長(zhǎng)為l的單擺在平衡位置O的左右做擺角小于5 的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)平衡位置O O在A點(diǎn)正上方 向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí) 另一個(gè)以速度v在光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)的小滑塊 恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng) 如圖1 4所示 小滑塊與豎直擋板P碰撞后以原來(lái)的速率返回 略去碰撞所用時(shí)間 試問(wèn) 1 AP間的距離滿足什么條件 才能使小滑塊剛好返回A點(diǎn)時(shí) 擺球也同時(shí)到達(dá)O點(diǎn)且向左運(yùn)動(dòng) 2 AP間的最小距離是多少 圖1 4 高考真題演練 1 2011年高考福建理綜卷 某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中 1 用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑 測(cè)量結(jié)果如圖1 5所示 則該擺球的直徑為 cm 圖1 5 答案 1 0 97 0 96 0 98均可 2 C 2 2011年高考江蘇單科卷 將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛 下端系上質(zhì)量為m的物塊 將物塊向下拉離平衡位置后松開(kāi) 物塊上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 其振動(dòng)周期恰好等于以物塊平衡時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為擺長(zhǎng)的單擺周期 請(qǐng)由單擺的周期公式推算出該物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全