高考物理总复习 重难点诠释、典例剖析 第七章 机械振动和机械波 第2讲 单摆、振动的能量、受迫振动与共振课件.ppt

第七章：第七章：机械振动和机械波机械振动和机械波第2讲 单摆、振动的能量、受迫振动与共振2021/8/11 星期三1重点难点诠释04典型例题剖析08适时仿真训练13目 录2021/8/11 星期三2重点难点诠释重点难点诠释 跟踪练习1 已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6 m.则两单摆摆长la与lb分别为()A.la2.5 m，lb0.9 m B.la0.9 m，lb2.5 m C.la2.4 m，lb4.0 m D.la4.0 m，lb2.4 m答案 B2021/8/11 星期三3重点难点诠释重点难点诠释 跟踪练习2 (2007上海)在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10 m，当车辆经过减速带时会产生振动.若某汽车的固有频率为1.25 Hz，则当该车以 m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为 .解析 汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率1.25 Hz时，汽车发生共振，振动最厉害.所以有 ，v=xf=1012.5=12.5 m/s.答案 12.5，共振2021/8/11 星期三4重点难点诠释重点难点诠释 跟踪练习3 如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动.下列说法中正确的有()A.各摆的振动周期与a摆相同 B.各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大 C.各摆的振动周期不同，c摆的周期最长 D.各摆均做自由振动 解析 a摆做的是自由振动，周期就等于a摆的固有周期，其余各摆均做受迫振动，所以振动周期均与a摆相同.c摆与a摆的摆长相同，所以c摆所受驱动力的频率与其固有频率相等，这样c摆产生共振，故c摆的振幅最大.答案 AB2021/8/11 星期三5重点难点诠释重点难点诠释 跟踪练习4 一个单摆在空气中振动，振幅逐渐变小，下列说法中正确的是()A.机械能逐渐转化为其他形式的能 B.T+t时刻的动能一定小于T时刻的动能 C.T+t时刻的势能一定小于T时刻的势能 D.后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能答案 AD2021/8/11 星期三6 例3 如图所示，有一长度为s=1.6 m的水平轨道AB，在B点处与半径为250 m的光滑弧形轨道BC相切，A处为一竖直墙壁.一质量为0.99 kg的木块静止于B处，现有一质量为10 g的子弹以500 m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出.已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数=0.1，木块与墙壁的碰撞无机械能损失，g取10 m/s2，求：子弹射入木块后，木块需经多长时间才能停下来？典型例题剖析典型例题剖析 解析 运动时间由tBC和tAB组成，设在AB面上滑行了n个来回，则 ，而tAB可由动量定理求出,n则可由动能定理求出.2021/8/11 星期三7典型例题剖析典型例题剖析 mv0=(m+M)v v=5 m/s (m+M)gtAB=(m+M)v tAB=5 s 解得n4，取3，所以，木块在圆弧轨道上跑了4个来回 所以t=tAB+tBC=67.8 s.答案 67.8 s2021/8/11 星期三8 例4 如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与物体A连接，物体A又与一跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端相连，绳另一端悬挂着物体B，B的下面又挂着物体C，A、B、C均处于静止状态.现剪断B和C之间的绳子，则A和B将做简谐运动.已知物体A质量为3m，B和C质量均为2m，A和B振动的振幅为d.试求：(1)物体A振动的最大速度；(2)振动过程中，绳对物体B的最大拉力和最小拉力.典型例题剖析典型例题剖析2021/8/11 星期三9典型例题剖析典型例题剖析 解析 (1)绳剪断前，弹簧伸长量为x1，kx1=mg 剪断后，在振动的平衡位置，弹簧压缩x2，kx2=3mg2mg 由于x1=x2，两个状态的弹性势能相等(振动的振幅d=x1+x2)；由机械能守恒定律，有：解得 (2)B振动到最低点时拉力最大，为F1；2021/8/11 星期三10典型例题剖析典型例题剖析 B在振动过程的最低点：对B有F12mg=2ma 对A有3mg+kx1F1=3ma 解得：F1=2.8mg 振动到最高点时拉力最小为F2，据简谐运动的对称性可知：A与B的加速度大小仍为a 对B 2mgF2=2ma 解得：F2=1.2mg答案 (1)(2)2.8mg 1.2mg2021/8/11 星期三112.答案 C适时仿真训练适时仿真训练1.答案 C2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13