高中物理 第11章《机械振动》课件 新人教选修34.ppt

习题课习题课2021/8/11 星期三1例例1把一个物把一个物体悬挂在一根弹簧体悬挂在一根弹簧的下端，用力把物的下端，用力把物体拉下一段距离后体拉下一段距离后放手使物体上下做放手使物体上下做简谐运动，如图所简谐运动，如图所示，设向下方向为正示，设向下方向为正,则以下说法中正则以下说法中正确的是确的是()2021/8/11 星期三2A.物体速度为物体速度为正时，位移一定也正时，位移一定也为正为正B.物体速度为物体速度为正时，位移可以为负正时，位移可以为负C.物体从上向物体从上向下运动时，动能一定越来越大下运动时，动能一定越来越大D.物体所受的弹簧弹力变小时，物体所受的弹簧弹力变小时，其回复力也一定变小。其回复力也一定变小。2021/8/11 星期三3例例2在光滑在光滑水平面上有一弹水平面上有一弹簧振子，弹簧的簧振子，弹簧的劲度系数为劲度系数为k，振，振子质量为子质量为M，如图所示，当振子在最，如图所示，当振子在最大位移为大位移为A的位置时把质量为的位置时把质量为 m的物的物体轻放其上，则要保持物体和振子一体轻放其上，则要保持物体和振子一起振动，二者间摩擦因数至少是多少起振动，二者间摩擦因数至少是多少?2021/8/11 星期三4如图所示，一如图所示，一平台沿竖直方向做平台沿竖直方向做简谐运动，一物体简谐运动，一物体置于振动平台上随置于振动平台上随平台一起运动。当平台一起运动。当振动平台处于什么位置时，物体对振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大台面的正压力最大()2021/8/11 星期三5A.当振动平台当振动平台运动到最高点时运动到最高点时B.当振动平台当振动平台向下运动过振动中向下运动过振动中心点时心点时C.当振动平台运动到最低点时当振动平台运动到最低点时D.当振动平台向上运动过振动当振动平台向上运动过振动中心点时中心点时2021/8/11 星期三6一个质点在平衡位置一个质点在平衡位置O点附近做点附近做简谐运动，若从简谐运动，若从O点开始计时并向右点开始计时并向右运动，经过运动，经过3s，质点第一次经过，质点第一次经过M点，点，如图所示，再继续运动，又经过如图所示，再继续运动，又经过2s，它第二次经过它第二次经过M点，则该质点再经过点，则该质点再经过多少时间第三次经过多少时间第三次经过M点点()A.8s B.4s C.14s D.OM2021/8/11 星期三7如图所示，在质量如图所示，在质量为为m0的无下底的木箱的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂顶部用一轻弹簧悬挂质量均为质量均为m(m0m)的的A、B两物体，箱子两物体，箱子放在水平面上，平衡后剪断放在水平面上，平衡后剪断A、B间的间的连线，连线，A将做简谐运动，当将做简谐运动，当A运动到最运动到最高点时，木箱对地面的压力为高点时，木箱对地面的压力为()A.m0g B.(m0-m)gC.(m0+m)g D.(m0+2m)g2021/8/11 星期三8两根质量均可不计的弹簧，劲度两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为系数分别为k1、k2，它们与一个质量，它们与一个质量为为m的小球组成的弹簧振子，如图所的小球组成的弹簧振子，如图所示，试证明弹簧振子做的运动是简谐示，试证明弹簧振子做的运动是简谐运动。运动。2021/8/11 星期三9如图所示为一个竖如图所示为一个竖直放置的弹簧振子，直放置的弹簧振子，物物体沿竖直方向在体沿竖直方向在A、B之之间做简谐运动，间做简谐运动，O点为平点为平衡位置，衡位置，A点位置恰好为点位置恰好为弹簧的原长。物体由弹簧的原长。物体由C点点运动到运动到D点点(C、D两点未两点未在图上标出在图上标出)的过程中，弹簧的弹性势能的过程中，弹簧的弹性势能增加了增加了3.0J，重力势能减少了，重力势能减少了2.0J。对于。对于这段过程有如下说法这段过程有如下说法()2021/8/11 星期三10物体的动能增加物体的动能增加1.0JC点的位置可能在平点的位置可能在平衡位置以上衡位置以上D点的位置可能在平点的位置可能在平衡位置以上衡位置以上物体经过物体经过D点时的运点时的运动方向可能指向平衡位置以动方向可能指向平衡位置以上说法正确的是上说法正确的是()A.和和 B.和和C.和和 D.只有只有2021/8/11 星期三11变式练习变式练习1:在上题中，假设在上题中，假设摆球从摆球从O位置开始并向左运动，位置开始并向左运动，取向右方向为正，写出摆球位移取向右方向为正，写出摆球位移在任意时刻的表达式，并作出振在任意时刻的表达式，并作出振动图象。动图象。2021/8/11 星期三12变式练习变式练习2：在例：在例1中，若摆球中，若摆球从从b点开始运动，到达平衡位置点开始运动，到达平衡位置O点点的速度为的速度为v，若摆球的质量为，若摆球的质量为m，则，则下列说法正确的是下列说法正确的是()A.摆球从摆球从b点到平衡位置点到平衡位置O点过点过程中，重力做功为程中，重力做功为2021/8/11 星期三13B.摆球从摆球从b点到平衡位置点到平衡位置O点过点过程中，回复力做功为程中，回复力做功为C.摆球通过平衡位置摆球通过平衡位置O点时，悬点时，悬线的拉力等于线的拉力等于mgD.通过平衡位置通过平衡位置O点时摆球的加点时摆球的加速度为速度为02021/8/11 星期三14变式练习变式练习3：如图：如图所示，光滑圆弧轨道所示，光滑圆弧轨道AB关于关于P点对称，弦点对称，弦PB=10cm，圆弧轨道，圆弧轨道半径半径R=200cm，求小，求小球由球由B点从静止开始运动到点从静止开始运动到P的时的时间为多少间为多少?2021/8/11 星期三15变式练习变式练习4 4：如果没有游标：如果没有游标卡尺，小球的直径无法测量，卡尺，小球的直径无法测量，那么如何利用单摆测定重力加那么如何利用单摆测定重力加速度？速度？2021/8/11 星期三162.如图所示，如图所示，A、B分别为单摆分别为单摆做简谐振动时摆做简谐振动时摆球的不同位置。球的不同位置。其中，位置其中，位置A为摆球摆动的最高位置，为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。以摆球最虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中摆动过程中()2021/8/11 星期三17A.位于位于B处时处时动能最大动能最大B.位于位于A处时处时势能最大势能最大C.在位置在位置A的势能大于在位置的势能大于在位置B的动能的动能D.在位置在位置B的机械能大于在位的机械能大于在位置置A的机械能的机械能2021/8/11 星期三184.在实验中，若测得的重力加速在实验中，若测得的重力加速度值偏小，可能是由于度值偏小，可能是由于()A.计算摆长时，只考虑悬线长，计算摆长时，只考虑悬线长，而未加小球半径而未加小球半径B.测量周期时，将测量周期时，将n次全振动误记次全振动误记成成n1次全振动次全振动C.计算摆长时，用悬线长加小球计算摆长时，用悬线长加小球的直径的直径D.摆球的质量太大而振幅太小摆球的质量太大而振幅太小2021/8/11 星期三195.图图所示甲是所示甲是利用砂摆利用砂摆演示简谐演示简谐运动图象运动图象的装置。当盛砂的漏斗下面的薄木板被的装置。当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间的变化关系。已知木板振动位移随时间的变化关系。已知木板被水平拉动的速度为被水平拉动的速度为0.20m/s，2021/8/11 星期三20图乙所示的一段木板的长度为图乙所示的一段木板的长度为0.06m，则这次实验砂摆的摆长为则这次实验砂摆的摆长为(取取g=2)2021/8/11 星期三217.某同学某同学在一次用单摆在一次用单摆测重力加速度测重力加速度的实验中，测的实验中，测量量5种不同摆长种不同摆长与单摆的振动与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图所示的坐标系中。图中各坐绘在如图所示的坐标系中。图中各坐标点的标号分别对应实验中标点的标号分别对应实验中5种不同种不同摆长的情况。在处理数据时，该同学摆长的情况。在处理数据时，该同学2021/8/11 星期三22实验中的第实验中的第_数据数据点应当舍弃。点应当舍弃。画出该同学画出该同学记录的记录的T2l图线。求重图线。求重力加速度时，他首先求出图线的斜率力加速度时，他首先求出图线的斜率k，则用斜率，则用斜率k求重力加速度的表达式为求重力加速度的表达式为g=_.2021/8/11 星期三238.某同学某同学在做在做“用单摆用单摆测定重力加速测定重力加速度度”的实验中。的实验中。测摆长测摆长时测量结果如时测量结果如图甲所示图甲所示(单摆的另一端与刻度尺的零单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐刻线对齐)，摆长为，摆长为_cm;然后用秒然后用秒表记录了单摆振动表记录了单摆振动50次所用的时间如图次所用的时间如图乙所示，秒表读数为乙所示，秒表读数为_s.2021/8/11 星期三24他测得的他测得的g值偏小，可能值偏小，可能的原因是的原因是()A.测摆线长测摆线长时摆线拉得过紧时摆线拉得过紧B.摆线上端摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了动，使摆线长度增加了C.开始计时时，秒表提前按下开始计时时，秒表提前按下D.实验中误将实验中误将49次全振动数为次全振动数为50次次2021/8/11 星期三259.下面是用单摆测定重力加速度下面是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：实验中获得的有关数据：(1)利用表中数据在图所示坐标图利用表中数据在图所示坐标图中描出所需用图象。中描出所需用图象。试验试验12345l/m0.60000.70000.80000.90001.0000T2/s22.422.823.233.634.032021/8/11 星期三26(2)利用图象求出重力加速度利用图象求出重力加速度g=_m/s2。2021/8/11 星期三2710.如图所示，有如图所示，有一半经为一半经为R的光滑圆的光滑圆槽，槽，O为最低点，小为最低点，小球球1从离从离O很近的很近的A点、点、小球小球2从从O点正上方的点正上方的B点同时由静止释放，点同时由静止释放，欲使两球在欲使两球在O点相遇，点相遇，BO之间的高之间的高度应为多少？度应为多少？2021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29