2025-2026学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册 第2章 机械振动 章末综合提升 课件

这是一份2025-2026学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册 第2章 机械振动 章末综合提升 课件，共62页。
复习任务群一现代文阅读Ⅰ把握共性之“新”　打通应考之“脉”第二章 机械振动章末综合提升巩固层·知识整合提升层·主题探究主题1　思想方法——用类比法分析简谐运动与圆周运动做简谐运动的物体相对于平衡位置的位移x与时间t的关系可用正弦函数x＝A sin (ωt＋φ)来表示。式中的ω在学习匀速圆周运动时出现过，表示匀速圆周运动的圆频率。那么，简谐运动与匀速圆周运动有什么联系呢？如图所示，质点m从p点开始，以角速度ω绕圆心O做半径为A的匀速圆周运动，建立直角坐标系xOy，Op连线与y轴正方向夹角为φ。因为质点m经过t时间后与圆心的连线Om和y轴正方向的夹角等于ωt＋φ，所以质点m在x轴上的投影m′相对于圆心O的位移x就等于A sin (ωt＋φ)。即x＝A sin (ωt＋φ)。 √ 主题2　专题归纳——简谐运动与力、能量的综合【典例2】　(简谐运动中的超重与失重)卡车在水平道路上行驶，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物的振动为简谐运动，车不动，货物静止位置为平衡位置，以向上的位移为正，其振动图像如图所示，在图像上取a、b、c、d四点，则下列说法正确的是(　　)A．a点对应的时刻货物对车厢底板的压力最小B．b点对应的时刻货物对车厢底板的压力最大C．c点对应的时刻货物对车厢底板的压力最小D．d点对应的时刻货物对车厢底板的压力小于货物重力√思路点拨：本题是简谐运动模型和超重、失重模型的综合应用，解题关键是根据x-t图像判断位移正负，分析加速度的方向，加速度向上为超重，加速度向下为失重。A　[a点对应的时刻，货物的位移为正向最大，根据简谐运动的特征得知，其加速度为负向最大，即向下最大，货物处于失重状态，根据牛顿运动定律得知，其对车厢底板的压力小于货物的重力。b、d点对应的时刻，货物的位移为零，其加速度为零，根据牛顿运动定律得知，货物对车厢底板的压力等于货物的重力。c点对应的时刻，货物的位移为负向最大，根据简谐运动的特征得知，其加速度为正向最大，即向上最大，货物处于超重状态，根据牛顿运动定律得知，其对车厢底板的压力大于货物的重力。故A正确，B、C、D错误。]【典例3】　(简谐运动中的动量与能量)如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长状态。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则(　　)A．弹簧的最大伸长量为2 cmB．t＝0.2 s时，弹簧的弹性势能最大C．t＝0.2 s到t＝0.6 s内，小球的重力势能逐渐减小D．t＝0到t＝0.4 s内，回复力的冲量为零√思路点拨：解答本题应抓住以下关键点：(1)t＝0时刻，即小球处于平衡位置时，弹簧处于伸长状态。(2)小球到达最高点时，弹簧处于原长状态，说明小球在平衡位置时弹簧的伸长量等于振幅，即2 cm。(3)小球到达最低点时，弹簧伸长量最大，等于2倍振幅。C　[小球运动到最低点时弹簧的伸长量最大，等于2倍振幅，所以弹簧的最大伸长量为4 cm，A错误；t＝0.2 s时小球在最高点，弹簧处于原长状态，弹簧弹性势能为零，B错误；t＝0.2 s到t＝0.6 s内，小球由最高点运动到最低点，小球的重力势能逐渐减小，C正确；t＝0和t＝0.4 s时刻，小球的速度大小相等，方向相反，根据动量定理得0～0.4 s内回复力的冲量不等于零，D错误。]主题3　物理模拟——单摆的应用【典例4】　(多选)惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟，摆钟运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘(可视为质点)沿摆杆上下移动，如图所示，以下说法正确的是(　　)A．当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置B．摆钟快了应使圆盘沿摆杆上移 C．由冬季变为夏季时应使圆盘沿摆杆上移D．把摆钟从福建移到北京应使圆盘沿摆杆上移√√AC　[当摆钟不准确时需要调整圆盘的位置，从而改变摆长L，以达到调节摆钟周期的目的，A正确；摆钟快了，说明摆动周期变小，则必须使圆盘下移，才能调准，B错误；由冬季变为夏季时，温度升高，则由热胀冷缩可知，摆杆变长，应使圆盘沿摆杆上移，才能保持周期不变，C正确；摆钟从福建移到北京，重力加速度增大，应使圆盘沿摆杆下移，才能保持周期不变，D错误。]题号135246879101112131415(满分：100分)一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。1．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是(　　)A．简谐运动的回复力可能是恒力B．做简谐运动的物体的加速度方向与位移方向可能相同C．简谐运动中回复力的公式F＝－kx中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的长度D．做简谐运动的物体每次经过平衡位置回复力一定为零√章末综合测评(二)　机械振动题号135246879101112131415D　[根据简谐运动的定义可知，物体做简谐运动时，回复力为F＝－kx，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数，x是物体相对平衡位置的位移，不是弹簧长度，因x是变化的，回复力不可能是恒力，故A、C错误；回复力方向总是与位移方向相反，根据牛顿第二定律，加速度的方向也必定与位移方向相反，故B错误；做简谐运动的物体每次经过平衡位置回复力一定为零，故D正确。]题号1352468791011121314152．(人教版P55“做一做”改编)如图所示，架子上面的电动机向下面的两组弹簧—钩码系统施加周期性的驱动力，使钩码做受迫振动。改变电动机的转速可以调整驱动力的频率。接通电源，使钩码做受迫振动，改变电动机的转速，下列说法中正确的是(　　)A．电动机转速增大时，钩码振动的频率增大B．电动机转速增大时，钩码振动的幅度增大C．钩码振动的振幅与电动机转速无关D．钩码振动的频率和电动机转速无关√题号135246879101112131415A　[由于钩码做受迫振动，因为受迫振动的频率等于驱动力频率，电动机转速增大时，驱动力频率增大，则钩码的振动频率也随之增大，故A正确，D错误；当驱动力频率等于钩码的固有频率时，系统达到共振，振幅最大；若驱动力频率小于固有频率，随着驱动力频率增大，振幅增大；反之当驱动力频率大于固有频率时，随着驱动力频率增大，钩码振动的振幅减小，故B、C错误。]题号1352468791011121314153．(人教版P117课题研究改编)如图甲所示，双线摆也是一种单摆，它的优点是可以把摆球的运动轨迹约束在一个确定的平面上。现把双线摆的其中一根悬线换成一根很轻的硬杆，组成一个“杆线摆”，如图乙所示，其中细线与轻杆的夹角为α。“杆线摆”可以绕着悬挂轴OO′来回摆动，杆与悬挂轴OO′垂直，其摆球的运动轨迹被约束在一个与水平面夹角为θ的倾斜平面内，摆长为L，重力加速度为g，则在摆角很小时“杆线摆”的周期为(　　)题号135246879101112131415  √题号1352468791011121314154．如图所示，一质点在a、b间做简谐运动，O是它振动的平衡位置。若从质点经过O点开始计时，经3 s，质点第一次到达M点，再经2 s，它第二次经过M点，则该质点的振动图像可能是(　　)√A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　D 题号135246879101112131415 题号1352468791011121314155．如图甲所示为演示简谐运动图像的装置示意图，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，沙漏中的细沙均匀流出，同时水平匀速拉出沙漏正下方的水平木板，沙漏中漏出的细沙在木板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图乙是同一沙漏摆动装置分别在两块相同的木板上形成的图线(图中的虚曲线)。下列说法中正确的是(　　)题号135246879101112131415题号135246879101112131415A．在木板1上细沙所形成的曲线P点附近的线条比Q点的细一些B．木板2运动的速度是木板1运动速度的1.5倍C．沙漏摆动过程中随着细沙的漏出振动的周期不断变大D．沙漏摆动过程中随着细沙的漏出振动的周期先变大后变小√题号135246879101112131415 题号135246879101112131415 √题号135246879101112131415 题号1352468791011121314157．某振子自由振动时的振动图像如图甲中实线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中虚线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的(图乙为该振子的共振曲线)(　　)A．a点　　　　　　 B．b点C．c点 D．a点、b点都可能√题号135246879101112131415A　[某振子自由振动时的振动图像如图甲中实线所示，设周期为T1，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中虚线所示，设周期为T2；由图可知，T1f2；图乙中c点是发生共振，驱动力频率等于固有频率f1，当受迫振动时，驱动力频率为f2