粤教版高中物理选择性必修第一册第二章机械振动章末素养培优课件（53页PPT）+检测卷含答案（教师用）

(课件网) 章末素养培优 ● 学科素养提升 ● 素养培优1　简谐运动的两种模型 例1 图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动．若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是(　　) A．图甲中的小球将保持静止 B．图甲中的小球仍将来回振动 C．图乙中的小球仍将来回摆动 D．图乙中的小球将做匀速圆周运动 答案：B 解析：空间站中的物体处于完全失重状态，图甲中的小球所受的弹力不受失重的影响，则小球仍将在弹力的作用下来回振动，A错误，B正确；图乙中的小球在地面上由静止释放时，所受的回复力是重力的分量，而在空间站中处于完全失重时，回复力为零，则小球由静止释放时，小球仍静止不动，不会来回摆动，也不会做匀速圆周运动，C、D错误． 素养培优2　简谐运动的周期性和对称性 1．简谐运动具有周期性：做简谐运动的质点每经过一个周期，它的位移、速度、加速度等物理量都恢复原值，其运动周期T的大小由振动系统本身的性质决定． 2．简谐运动的对称性：指振子经过关于平衡位置对称的两位置时，振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度等均是大小相等的(位移、回复力、加速度的方向相反，速度的方向可能相同也可能相反)． 例2 弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度相等，且从a点运动到b点最短历时为0.2 s，从b点再到b点最短历时0.2 s，则这个弹簧振子的振动周期和频率分别为(　　) A．0.4 s，2.5 Hz B．0.8 s，2.5 Hz C．0.4 s，1.25 Hz D．0.8 s，1.25 Hz 答案：D 素养培优3　简谐运动的图像 1．判定振动的振幅A和周期T(如图所示)． 2．判定振动物体在某一时刻的位移． 3．判定某时刻质点的振动方向： (1)下一时刻位移如果增加，质点的振动方向是远离平衡位置； (2)下一时刻位移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置． 4．判定某时刻质点的加速度(回复力)的大小和方向． 5．比较不同时刻质点的势能和动能的大小．质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小． 例3 如图所示为甲、乙弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．两弹簧振子的初相位不同 B．甲系统的机械能比乙系统的大 C．甲、乙两个弹簧振子在前2 s内加速度方向相反 D．t＝2 s时，甲具有负方向最大速度，乙具有正方向最大位移 答案：D 解析：由图可知两弹簧振子的周期不相等，初相位相同，A错误；甲的振幅大，由于甲、乙两弹簧振子的质量、两个弹簧劲度系数未知，无法判断甲、乙两系统的机械能大小，B错误；甲、乙两个弹簧振子在前2 s内加速度方向相同，沿x轴负方向，C错误；x-t图像斜率的绝对值表示速度大小，t＝2 s时，甲图像斜率的绝对值最大，且斜率为负，甲具有负方向最大速度，由x-t图可知此时乙具有正方向最大位移，D正确． 素养培优4　等效单摆 简谐运动的周期公式主要是单摆的应用，我们生活中很多运动不是单摆，但是和单摆的运动规律相同，形式和单摆有所差异，因此我们往往通过等效的形式找到等效单摆的摆长，或者找到等效的重力加速度． (1)等效摆长l′：摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离．如图甲所示的双线摆的摆长l′＝r＋L cos α.图乙中小球(可看作质点)在半径为R的光滑圆槽中A点的附近振动，其等效摆长为l′＝R. 答案：B 1．很多高层建筑都会安装减震阻尼器，当大楼摆动时，悬挂在大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动，阻尼器振动时会减小大楼振动的(　　) A．固有频率 B．固有周期 C．振动周期 D．振动幅度 答案：D 解析：大楼振动的固有频率与固有周期只由大楼本身决定，与振动源无关，A、B错误；大楼振动的周期等于 ... ...