第二章 机械振动 章末核心素养提升（课件 学案，共2份）教科版（2019）选择性必修第一册

章末核心素养提升 题型一　物体是否做简谐运动的判断 例1 如图所示,劲度系数为k的弹簧上端固定在天花板的P点,下端挂一质量为m的物体,物体静止后,再向下拉长弹簧,然后放手,弹簧上下振动。试证明物体的运动是简谐运动。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 简谐运动的判断方法 1.运动学方法 找出质点的位移与时间的关系,若遵循正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,就可以判定此振动为简谐运动。 2.动力学方法 题型二　简谐运动与力学的综合问题 例2 (2024·灌南高级中学高二期中)如图,质量为m的物体放在质量为m0的平台上,随平台在竖直方向上一起做简谐运动,振幅为A,周期为T,运动到最高点时,物体m对平台的压力恰好为零,重力加速度为g,求: (1)当物体运动到最低点时,物体的加速度; (2)当物体运动到最低点时,平台对物体的支持力大小; (3)物体从最高点到最低点的过程中,平台对物体的支持力的冲量; (4)弹簧的最大弹性势能(Ep=kΔx2,Δx为弹簧形变量)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 题型三　单摆与力学知识的综合问题 例3 将一个力电传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。如图甲所示,O点为单摆的悬点,再将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中最低位置,∠AOB=∠COB=α,α小于5°且是未知量。图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,g取10 m/s2,根据力学规律和题中信息,求: (1)单摆的周期和摆长; 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)摆球所受重力(用F1、F2表示)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ... ...