第二章

機(jī)械振動(dòng)高中物理選必一?人教版第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)01第2節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述02第3節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量03第二章

單元復(fù)習(xí)第4節(jié)單擺04第5節(jié)實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度05第6節(jié)受迫振動(dòng)

共振06本章思維導(dǎo)圖知識(shí)一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)知識(shí)二簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述知識(shí)三簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量知識(shí)四單擺知識(shí)五

實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度知識(shí)六

受迫振動(dòng)

共振第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第二章簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

單元復(fù)習(xí)一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像例1.彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端連接一小球，組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，如圖所示，用手向下拉一小段距離后釋放小球，小球便上下振動(dòng)起來(lái)，關(guān)于小球的平衡位置，下列說(shuō)法正確的是(

)A．在小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)B．在彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的位置C．在小球位移最大時(shí)的位置D．在小球原來(lái)靜止時(shí)的位置D一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像解析

平衡位置是振動(dòng)系統(tǒng)不振動(dòng)時(shí)，小球(振子)處于平衡狀態(tài)時(shí)所處的位置，可知此時(shí)小球所受的重力大小與彈簧的彈力大小相等，即mg＝kx，也即小球原來(lái)靜止的位置，A、B錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)小球處于平衡位置時(shí)，位移是零，在小球位移最大時(shí)，加速度最大，C錯(cuò)誤．一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像

對(duì)彈簧振子的說(shuō)明彈簧振子有多種表現(xiàn)形式，對(duì)于不同的彈簧振子，在平衡位置處，彈簧不一定處于原長(zhǎng)(如豎直放置的彈簧振子)，但運(yùn)動(dòng)方向上的合外力一定為零，速度也一定最大．一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像AC例2.(多選)如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動(dòng)，取向右為正方向，振子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)的x-t圖像如圖乙所示．則下列說(shuō)法中正確的是(

)A．t2時(shí)刻振子在A點(diǎn)B．t2時(shí)刻振子在B點(diǎn)C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移在增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，振子的位移在減小一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像解析

振子在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的位移最大，由于取向右為正方向，所以振子在A點(diǎn)時(shí)有正向最大位移，在B點(diǎn)時(shí)有負(fù)向最大位移，則t2時(shí)刻振子在A點(diǎn)，t4時(shí)刻振子在B點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；由題圖乙可知，在t1～t2和t3～t4時(shí)間內(nèi)振子的位移都在增大，故C正確，D錯(cuò)誤．第2節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述第二章機(jī)械振動(dòng)

單元復(fù)習(xí)二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系1．振幅、周期和頻率(1)周期和頻率二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系(2)全振動(dòng)的特征①物理量特征：完成一次全振動(dòng)時(shí)，位移(x)、速度(v)同時(shí)與初始狀態(tài)相同．②時(shí)間特征：歷時(shí)一個(gè)周期T.③路程特征：為振幅A的4倍．(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振幅和位移、路程、周期(頻率)的關(guān)系①振幅與位移：振動(dòng)中的位移是矢量，振幅是標(biāo)量．在數(shù)值上，振幅與振動(dòng)物體的最大位移的大小相等，在同一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振幅是確定的，而位移隨時(shí)間做周期性的變化．二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性(1)對(duì)稱性①瞬時(shí)量的對(duì)稱性：各物理量關(guān)于平衡位置對(duì)稱．以水平彈簧振子為例，振子通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)時(shí)，位移、速度、加速度的大小均相等．②過(guò)程量的對(duì)稱性：振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)來(lái)回通過(guò)相同的兩點(diǎn)間的時(shí)間相等，如tBC＝tCB；質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的等長(zhǎng)的兩線段的時(shí)間相等，如tBC＝tB′C′，如圖所示．二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系C例3.彈簧振子在BC間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，BC間距離為10cm，由B→C運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1s，則(

)A．從B開始經(jīng)過(guò)0.25s，振子通過(guò)的路程是2.5cmB．經(jīng)過(guò)兩次全振動(dòng)，振子通過(guò)的路程為80cmC．該振子任意1s內(nèi)通過(guò)的路程都一定是10cmD．振動(dòng)周期為2s，振幅為10cm二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系例4.

(多選)彈簧振子在A、O、B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，如圖所示，O為平衡位置，測(cè)得A、B間距為8cm，完成30次全振動(dòng)所用時(shí)間為60s．則

(

)A．振動(dòng)周期是2s，振幅是8cmB．振動(dòng)頻率是2HzC．振子完成一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是16cmD．振子過(guò)O點(diǎn)時(shí)計(jì)時(shí)，3s內(nèi)通過(guò)的路程為24cm

CD二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量及其關(guān)系解析

A、B之間的距離為8cm，則振幅是4cm，故A錯(cuò)誤；T＝2s，f＝0.5Hz，故B錯(cuò)誤；振子完成一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是4A，即16cm,3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了1.5個(gè)周期，故總路程為24cm，故C、D正確．三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x＝Asin(ωt＋φ)．2．各物理量的含義(2)φ表示t＝0時(shí)，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體所處的狀態(tài)，稱為初相位或初相．ωt＋φ代表做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體此時(shí)正處于一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的哪個(gè)狀態(tài)，叫作相位．三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式3．從函數(shù)關(guān)系式中得到的振動(dòng)信息特別提醒：關(guān)于相位差Δφ＝φ1－φ2的說(shuō)明．(1)取值范圍：－π≤Δφ≤π.(2)Δφ＝0，表明兩振動(dòng)步調(diào)完全相同，稱為同相．Δφ＝π，表明兩振動(dòng)步調(diào)完全相反，稱為反相．(3)Δφ>0，表示振動(dòng)1比振動(dòng)2超前．Δφ<0，表示振動(dòng)1比振動(dòng)2滯后．三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式CD三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式例6.一半徑為10cm的小球漂浮在水面上時(shí)恰好有一半體積浸沒(méi)在水中.現(xiàn)將小球向下按壓5cm后放手，忽略空氣阻力，小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，測(cè)得其振動(dòng)周期為0.4s.以豎直向上為正方向，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)圖像如圖所示，其中A為振幅.(1)寫出小球位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；(2)小球12s內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程和位移各是多少？三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式第3節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量第二章

機(jī)械運(yùn)動(dòng)

單元復(fù)習(xí)四、回復(fù)力和加速度1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式：F＝－kx.(1)由F＝－kx知，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力大小與振子的位移大小成正比，回復(fù)力的方向與位移的方向相反，即回復(fù)力的方向總是指向平衡位置．(2)公式F＝－kx中k指的是回復(fù)力與位移間的比例系數(shù)，而不一定是彈簧的勁度系數(shù)，系數(shù)k由振動(dòng)系統(tǒng)自身決定．四、回復(fù)力和加速度2．加速度特點(diǎn)(2)k的單位：式中“k”雖然是系數(shù)，但有單位，其單位是由F和x的單位決定的，即為N/m.四、回復(fù)力和加速度AD四、回復(fù)力和加速度四、回復(fù)力和加速度例8．一物體在y方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示，下圖中能正確反映振動(dòng)物體的速度v、回復(fù)力F、加速度a隨時(shí)間變化規(guī)律的是 (

)ABCDC四、回復(fù)力和加速度解析

在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，位移為零時(shí)速度最大，位移最大時(shí)速度為零，A錯(cuò)誤；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征F＝－kx可知，回復(fù)力F圖像與位移圖像的相位相反，B錯(cuò)誤，C正確；加速度a隨時(shí)間變化的規(guī)律與回復(fù)力F隨時(shí)間變化的規(guī)律相同，D錯(cuò)誤．五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量B′→OO→BB→OO→B′位移大小減小增大減小增大方向O→B′O→BO→BO→B′回復(fù)力、加速度大小減小增大減小增大方向B′→OB→OB→OB′→O速度大小增大減小增大減小方向B′→OO→BB→OO→B′動(dòng)能增大減小增大減小勢(shì)能減小增大減小增大物理量變化規(guī)律運(yùn)動(dòng)過(guò)程總結(jié)：(1)在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，位移、回復(fù)力、加速度和勢(shì)能四個(gè)物理量同時(shí)增大或減小，與速度和動(dòng)能的變化步調(diào)相反.(2)平衡位置是位移、加速度和回復(fù)力方向變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn).(3)最大位移處是速度方向變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn).五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量例9如圖所示，彈簧振子在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．以平衡位置O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立Ox軸，規(guī)定向右為正方向，其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T＝0.8s，OM＝ON＝10cm.當(dāng)t＝0時(shí)刻，將小球由N點(diǎn)靜止釋放．關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 (

)A．從N到O的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能B．從M經(jīng)O到N的過(guò)程中，彈簧振子系統(tǒng)的機(jī)械能先增加再減小C．每次通過(guò)同一位置時(shí)，速度一定相同D．小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系為x＝0.1sin(2.5πt)mC五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量解析

從N到O的過(guò)程中，彈簧形變量減小，彈性勢(shì)能減小，小球動(dòng)能增大，根據(jù)能量守恒定律，此過(guò)程彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，A正確；從M經(jīng)O到N的過(guò)程中，彈簧振子系統(tǒng)只有彈簧內(nèi)力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，B錯(cuò)誤；每次通過(guò)同一位置時(shí)，速度大小相等，但是速度方向有可能不同，C錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻，將小球由N點(diǎn)靜止釋放，此時(shí)小球位移為0.1m，而根據(jù)x＝0.1sin(2.5πt)m可得t＝0時(shí)刻小球位移為0，D錯(cuò)誤．五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量C五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量第4節(jié)單擺第二章

機(jī)械運(yùn)動(dòng)

單元復(fù)習(xí)六、單擺的回復(fù)和特點(diǎn)回復(fù)力、向心力、合外力的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別①回復(fù)力：使物體回到平衡位置且指向平衡位置的力；對(duì)單擺來(lái)說(shuō)，重力沿圓弧切線方向的分力F＝mgsinθ提供回復(fù)力.②向心力：使物體做曲線運(yùn)動(dòng)且指向圓心的力；對(duì)單擺來(lái)說(shuō)，擺線的拉力和重力沿徑向的分力的合力提供向心力.③合外力：物體所受的合力，它使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化.(2)聯(lián)系：回復(fù)力、向心力、合外力均為效果力且均為矢量.回復(fù)力、向心力一定是變力，合外力可以是恒力，也可以是變力.對(duì)單擺來(lái)說(shuō)，回復(fù)力與向心力的合力等于合外力.六、單擺的回復(fù)和特點(diǎn)例11.(多選)關(guān)于單擺，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.單擺振動(dòng)的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的分力mgsinα，其中α是擺線與豎直方向之間的夾角B.單擺的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力C.單擺的擺球在平衡位置時(shí)(最低點(diǎn))的加速度為零D.單擺的振動(dòng)周期在偏角很小的條件下跟振幅無(wú)關(guān)AD六、單擺的回復(fù)和特點(diǎn)解析

單擺運(yùn)動(dòng)的軌跡是一段圓弧，在擺動(dòng)的過(guò)程中，擺球受重力G和擺線的拉力FT兩個(gè)力的作用，提供回復(fù)力的是重力沿圓弧切線方向的分力mgsinα，而不是重力和擺線拉力的合力，A正確，B錯(cuò)誤；擺球在平衡位置時(shí)有向心加速度，加速度不為零，C錯(cuò)誤；通常情況下單擺的振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，只有在偏角很小的情況下才可近似看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件下，周期與振幅無(wú)關(guān)，D正確.六、單擺的回復(fù)和特點(diǎn)例12.(多選)一單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示，以下說(shuō)法正確的是(

)A.t1時(shí)刻擺球速度為零，擺球所受的合力為零B.t2時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最小C.t3時(shí)刻擺球速度為零，擺球的回復(fù)力最大D.t4時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大D六、單擺的回復(fù)和特點(diǎn)解析

由題圖讀出t1時(shí)刻位移最大，說(shuō)明此時(shí)擺球在最大位移處，速度為零，回復(fù)力最大，合外力不為零，故A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻位移為零，說(shuō)明此時(shí)擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故B錯(cuò)誤；t3時(shí)刻位移最大，說(shuō)明此時(shí)擺球在最大位移處，速度為零，回復(fù)力最大，故C正確；t4時(shí)刻位移為零，說(shuō)明此時(shí)擺球在平衡位置，擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大，故D正確.七、單擺的周期七、單擺的周期七、單擺的周期七、單擺的周期等效擺長(zhǎng)．圖(b)中，乙在垂直紙面方向擺動(dòng)時(shí)，與甲擺等效；乙在紙面內(nèi)小角度擺動(dòng)時(shí)，與丙等效．七、單擺的周期例13.如圖甲，一單擺做小角度擺動(dòng)，從某次擺球由左向右通過(guò)平衡位置開始計(jì)時(shí)，相對(duì)平衡位置的位移x隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示．不計(jì)空氣阻力，對(duì)于這個(gè)單擺的振動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(

)A．單擺振動(dòng)的頻率是2HzB．單擺的擺長(zhǎng)約為1mC．若僅將擺球質(zhì)量變大，單擺周期變大D．t＝1s時(shí)擺球位于平衡位置O，加速度為零B七、單擺的周期七、單擺的周期例14.將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力.圖甲表示小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的A、A′之間來(lái)回滑動(dòng)，A、A′點(diǎn)與O點(diǎn)連線與豎直方向之間夾角相等且都為θ，θ很小.圖乙表示滑塊對(duì)器壁的壓力F隨時(shí)間t變化的曲線，且圖中t＝0為滑塊從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，g取10N/kg，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息，求：(1)容器的半徑；(2)小滑塊的質(zhì)量；(3)滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度.七、單擺的周期七、單擺的周期第5節(jié)實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度第二章機(jī)械運(yùn)動(dòng)

單元復(fù)習(xí)八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度1．?dāng)?shù)據(jù)處理八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度2．注意事項(xiàng)(1)擺線要選1m左右，不要過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，太長(zhǎng)測(cè)量不方便，太短擺動(dòng)太快，不易計(jì)數(shù)．(2)擺長(zhǎng)要懸掛好擺球后再測(cè)，不要先測(cè)擺長(zhǎng)再系小球，因?yàn)閼覓鞌[球后細(xì)繩會(huì)發(fā)生形變．(3)計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)要將擺線長(zhǎng)加上擺球半徑，不要把擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng)．(4)擺球要選體積小、密度大的，不要選體積大、密度小的，這樣可以減小空氣阻力的影響．八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度(6)單擺要在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不要使之成為圓錐擺．(7)要從平衡位置計(jì)時(shí)，不要從擺球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)．(8)要準(zhǔn)確記好擺動(dòng)次數(shù)，不要多記或少記．八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度3．誤差分析(1)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于單擺模型本身是否符合要求，即懸點(diǎn)是否固定；球、線是否符合要求；振動(dòng)是圓錐擺還是同一豎直平面內(nèi)的振動(dòng)以及測(cè)量哪段長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)等．(2)本實(shí)驗(yàn)偶然誤差主要來(lái)自時(shí)間(即單擺周期)的測(cè)量上．要從擺球通過(guò)平衡位置開始計(jì)時(shí)，并采用倒數(shù)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的方法，不能多記或漏記振動(dòng)次數(shù)．為了減小偶然誤差，可進(jìn)行多次測(cè)量后取平均值．(3)本實(shí)驗(yàn)中在長(zhǎng)度(擺線長(zhǎng)、擺球的直徑)的測(cè)量時(shí)，讀數(shù)讀到毫米即可(即使用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑也只需讀到毫米)；在時(shí)間的測(cè)量中，秒表讀數(shù)的有效數(shù)字的末位在秒的十分位即可．八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度例15．在“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：(1)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d，測(cè)量的示數(shù)如圖甲所示，則擺球直徑d＝________cm，再測(cè)量擺線長(zhǎng)l，則單擺擺長(zhǎng)L＝________(用d、l表示)．八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度(2)擺球擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)它到達(dá)________(填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”)時(shí)啟動(dòng)秒表開始計(jì)時(shí)，并記錄此后擺球再次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的次數(shù)n(n＝1、2、3…)，當(dāng)n＝60時(shí)剛好停表．停止計(jì)時(shí)的秒表如圖乙示，其讀數(shù)為______s，該單擺的周期為T＝______s(周期要求保留3位有效數(shù)字)．乙八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度(3)計(jì)算重力加速度測(cè)量值的表達(dá)式為g＝________(用T、L表示)，如果測(cè)量值小于真實(shí)值，可能原因是________．A．將擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的次數(shù)n記少了B．計(jì)時(shí)開始時(shí)，秒表啟動(dòng)稍晚C．將擺線長(zhǎng)當(dāng)成了擺長(zhǎng)D．將擺線長(zhǎng)和球的直徑之和當(dāng)成了擺長(zhǎng)八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度(4)正確測(cè)量不同擺長(zhǎng)L及相應(yīng)的單擺周期T，并在坐標(biāo)紙上畫出T2與L的關(guān)系圖線，如圖丙所示．由圖線計(jì)算出重力加速度的大小g＝__________m/s2.(保留3位有效數(shù)字，計(jì)算時(shí)π2取9.86)八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度例16.在“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)量單擺的周期時(shí)，從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，且記數(shù)為1，到第n次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)所用的時(shí)間為t；在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí)，先用毫米刻度尺測(cè)得懸掛擺球后的擺線長(zhǎng)為l，再用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑為d.(1)該單擺的擺長(zhǎng)為

.(2)該單擺的周期為

.(3)用上述物理量的符號(hào)寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g＝

.八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的重力加速度的值總是偏大，其原因可能是下述原因中的

.A.單擺的懸點(diǎn)未固定緊，擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線增長(zhǎng)了B.把第n次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)誤記為第(n＋1)次C.以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算D.以擺線長(zhǎng)與擺球的直徑之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算BD八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度八、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖乙所示的擬合直線，圖中縱軸表示

.(2)Ic的國(guó)際單位為

，由擬合直線得到Ic的值為

(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位).(3)若擺的質(zhì)量測(cè)量值偏大，重力加速度g的測(cè)量值

(選填“偏大”“偏小”或“不變”).r/m0.450.400.350.300.250.20T/s2.112.142.202.302.432.64T2rkg·m20.17不變第6節(jié)受迫振動(dòng)

共振第二章機(jī)械運(yùn)動(dòng)

單元復(fù)習(xí)九、受迫振動(dòng)1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、阻尼振動(dòng)與受迫振動(dòng)的比較振動(dòng)類型簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)產(chǎn)生條件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驅(qū)動(dòng)力作用頻率固有頻率固有頻率驅(qū)動(dòng)力頻率振幅不變減小大小變化不確定振動(dòng)類型簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)振動(dòng)圖像

形狀不確定實(shí)例彈簧振子振動(dòng)，單擺做小角度擺動(dòng)敲鑼打鼓發(fā)出的聲音越來(lái)越弱，是因振幅越來(lái)越小揚(yáng)聲器紙盆振動(dòng)發(fā)聲，鐘擺的擺動(dòng)九、受迫振動(dòng)九、受迫振動(dòng)特別提醒：(1)阻尼振動(dòng)的頻率．阻尼振動(dòng)中振幅雖逐漸減小，但振動(dòng)頻率不會(huì)變化，此頻率稱為固有頻率，由振動(dòng)系統(tǒng)決定．(2)阻尼振動(dòng)與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．實(shí)際的振動(dòng)都會(huì)受到阻力的作用，屬于阻尼振動(dòng)．當(dāng)阻力很小時(shí)，可認(rèn)為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．B九、受迫振動(dòng)例18.下列振動(dòng)中屬于受迫振動(dòng)的是(

)A.用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后，鐘的擺動(dòng)B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源后，振針的振動(dòng)C.小孩睡在自由擺動(dòng)的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動(dòng)D.彈簧振子在豎直方向上沿上下方向振動(dòng)九、碰撞模型拓展解析

敲擊后的鐘不再受驅(qū)動(dòng)力，其振動(dòng)不屬于受迫振動(dòng)，A錯(cuò)誤；電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源后，振針的振動(dòng)受電源的驅(qū)動(dòng)，屬于受迫振動(dòng)，振動(dòng)頻率等于交流電的頻率，B正確；小孩睡在自由擺動(dòng)的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動(dòng)屬于自由振動(dòng)，不屬于受迫振動(dòng)，C錯(cuò)誤；彈簧振子在豎直方向上沿上下方向振動(dòng)，不受驅(qū)動(dòng)力，不屬于受迫振動(dòng)，D錯(cuò)誤.A九、受迫振動(dòng)例20.如圖所示是一單擺做阻尼振動(dòng)的x-t圖像，則此單擺的擺球在圖中P與N時(shí)刻的(

)A．速率vP>vNB．重力勢(shì)能EpP<EpNC．機(jī)械能EP<END．受到的拉力FP＝FN九、碰撞模型拓展解析

由圖可知，P點(diǎn)位移到此次振動(dòng)位移的最大值之間的差值要比N點(diǎn)位移到此次振動(dòng)位移的最大值之間的差值要大，故P點(diǎn)到此次振動(dòng)位移最大值過(guò)程中，增加的重力勢(shì)能更多，增加的重力勢(shì)能都是動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)，故P點(diǎn)具有的動(dòng)能更多，故P點(diǎn)的速率大于N點(diǎn)的速率，A正確；由圖可知，P、N點(diǎn)的位移大小相同，故兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的高度相同，故兩點(diǎn)的重力勢(shì)能相同，B錯(cuò)誤；十、共振1.發(fā)生共振的條件驅(qū)動(dòng)力的頻率f越接近振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0，受迫振動(dòng)的振幅越大，反之振幅越小.當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，發(fā)生共振.說(shuō)明：共振是物體做受迫振動(dòng)時(shí)的一種特殊情況.十、共振2.對(duì)共振條件的理解(1)從受力角度看：當(dāng)振動(dòng)物體所受驅(qū)動(dòng)力的方向跟它的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，驅(qū)動(dòng)力對(duì)它起加速作用，使它的振幅有增大的趨勢(shì).當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)，在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，驅(qū)動(dòng)力的方向始終與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同，物體振動(dòng)的振幅趨于無(wú)窮大；但因?yàn)橛凶枘嶙饔?，?shí)際振幅不是無(wú)窮大，但達(dá)到一個(gè)