高中物理選修一 學習筆記 第二章 章末素養提升

章末素養提升物理觀念描述簡諧運動的物理量(1)位移x：相對于________________的位移(2)振幅A：離開平衡位置的________距離(3)周期T：完成________________需要的時間。周期由振動系統本身決定，與振幅________(4)頻率f：________________內完成全振動的次數(5)相位：某時刻處于一個運動周期中的狀態三類振動的特征簡諧運動：(1)受力特點：F＝________(2)運動特點：做變加速運動，具有周期性和對稱性(3)位移—時間關系：正弦函數規律x＝________(4)能量特點：動能和勢能之和________________阻尼振動：(1)振幅逐漸________(2)能量衰減，機械能逐漸轉化為內能或向四周輻射出去受迫振動：(1)____________作用下的振動(2)受迫振動的頻率等于____________________(3)共振：f驅＝________，受迫振動的振幅最大科學思維理想化模型水平彈簧振子：由彈簧和小球組成，忽略阻力，由________提供回復力單擺：(1)相對來說，阻力可忽略，細線質量可忽略，球的直徑也可忽略(2)做簡諧運動的條件：擺角小于5°圖像法簡諧運動的圖像：(1)正弦曲線(2)圖像信息：振幅A、周期T、各時刻的位移x等科學探究1.學會利用單擺測量重力加速度2.能正確熟練地使用游標卡尺和停表，能正確讀取并記錄實驗數據3.會分析實驗中產生系統誤差和偶然誤差的原因，掌握減小實驗誤差的方法科學態度與責任1.通過對單擺規律的研究，知道時鐘的發明對人類文明發展的意義2.通過學習共振現象產生的原因，能運用所學知識解釋生產生活中防止共振或利用共振的現象例1下列說法完全正確的一組是()①做簡諧運動的物體的運動方向指向平衡位置時，速度方向與位移方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同②做簡諧運動的物體振動的軌跡是正弦或余弦曲線③做簡諧運動的物體每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同④做簡諧運動的物體經過平衡位置時所受合外力一定為零⑤秒擺是指周期為1s，擺長約為1m的單擺⑥單擺的擺球做勻速圓周運動⑦在外力作用下的振動是受迫振動，受迫振動穩定后的頻率與自身物理條件無關⑧簡諧振動的1個周期內回復力的瞬時功率有4次為零⑨部隊經過橋梁時，規定不許齊步走，登山運動員登雪山時，不許高聲叫喊，主要原因是使橋受到的壓力更不均勻及減少登山運動員耗散能量⑩做簡諧運動的物體從平衡位置向最大位移處運動過程中，它的勢能增大A．②⑤⑥⑨ B．①③⑧⑩C．②④⑤⑦ D．①③⑨⑩例2(多選)很多高層建筑都會安裝減震耗能阻尼器，用來控制強風或地震導致的振動。臺北101大樓使用的阻尼器是重達660噸的調諧質量阻尼器，阻尼器相當于一個巨型質量塊。簡單說就是將阻尼器懸掛在大樓上方，它的擺動會產生一個反作用力，在建筑物搖晃時往反方向擺動，會使大樓擺動的幅度減小。關于調諧質量阻尼器下列說法正確的是()A．阻尼器做受迫振動，振動頻率與大樓的振動頻率相同B．阻尼器與大樓擺動幅度相同C．阻尼器擺動后，擺動方向始終與大樓的振動方向相反D．阻尼器擺動幅度不受風力大小影響例3一個彈簧振子一端固定在墻上，當振動過程中，彈簧的最短和最長位置如圖所示。彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2(x為彈簧形變量)，以下四個隨彈簧長度變化的圖像分別是()abcdA物塊加速度回復力物塊動能系統彈性勢能B系統彈性勢能回復力物塊動能系統機械能C彈簧的形變量物塊的速度系統彈性勢能物塊加速度D回復力大小物塊的速度物塊加速度系統機械能例4(多選)裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中，水面足夠大，如圖甲所示。把玻璃管向下緩慢按壓5cm后放手，忽略運動阻力，玻璃管的運動可以視為豎直方向的簡諧運動，測得振動周期為0.4s。以豎直向上為正方向，某時刻開始計時，其振動圖像如圖乙所示，其中A為振幅。對于玻璃管(包括管內液體)，下列說法正確的是()A．振動過程中機械能守恒B．回復力等于重力和浮力的合力C．位移滿足函數式x＝5sin(5πt－eq\f(5π,6))cmD．若向下緩慢按壓3cm后放手，振動頻率變小例5(多選)(2022·山東師范大學附中高二期中)有兩位同學利用假期分別去參觀位于天津市的“南開大學”和上海市的“復旦大學”，他們各自利用那里的實驗室中DIS系統探究了單擺周期T和擺長L的關系。然后通過互聯網交流實驗數據，并用計算機繪制了如圖甲所示的T2－L圖像。另外，去“復旦大學”做研究的同學還利用計算機繪制了他實驗用的a、b兩個擺球的振動圖像，如圖乙所示。下列說法正確的是()A．甲圖中“南開大學”的同學所測得的實驗結果對應的圖線是AB．甲圖中圖線的斜率表示對應所在位置的重力加速度的倒數C．由乙圖可知，a、b兩擺球振動周期之比為2∶3D．由乙圖可知，t＝1s時b球振動方向沿y軸負方向例6(多選)(2022·南陽市高二期末)如圖所示，在水平地面上，有兩個用輕質彈簧相連的物塊A和B，它們的質量均為m，彈簧的勁度系數為k?，F將一個質量也為m的物體C從A的正上方一定高度處由靜止釋放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在豎直方向做簡諧運動。在簡諧運動過程中，物塊B對地面的最小彈