粤教版高中物理选修3-4第一章机械振动复习课件.ppt

第一章 机械振动 复习课件 机械振动 机械振动 专题一　简谐运动的周期性和对称性 1.周期性：做简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后，能回到原来的状态，因此在处理实际问题中，要注意到多解的可能性。 2.对称性： （1）速率的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率。 （2）时间的对称性：系统在通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等。振动过程中通过任意两点A、B的时间与逆向通过的时间相等。 （3）加速度的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有等大反向的加速度。 【例1】某质点做简谐运动，从平衡位置开始计时，经0.2s第一次到达M点，如图所示。再经过0.1s第二次到达M点，求它再经多长时间第三次到达M点？ 点拨：本题还可以假定M点位置确定，而从平衡位置出发的方向可能沿x轴正方向，也可能沿x轴负方向，从而带来两解，两种假设方法，答案相同。 迁移训练1 一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10cm的A、B两点，历时0.5s（如图所示）。过B点后再经过t=0.5s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是（　　） A.0.5s B.1.0s C.2.0s D.4.0s 答案：C 【例2】 如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上最低点C很近的B点处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有（　　） A.A球先到达C点 B.B球先到达C点 C.两球同时到达C点 D.无法确定哪一个球先到达C点 答案：A 迁移训练2 如图所示，三根长度均为l0的绳l1、l2、l3共同系住一密度均匀的小球m，球的直径为d（d≪l0），绳l2、l3与天花板的夹角α=30°，则：（1）若小球在纸面内做小角度的左右摆动，则周期T1为多少？ （2）若小球做垂直于纸面的小角度摆动，则周期T2又为多少？ 专题三　振动图象 如图所示，则 1.从图象上可知振动的振幅为A； 2.从图象上可知振动的周期为T； 3.从图象上可知质点在不同时刻的位移，t1时刻对应位移x1，t2时刻对应位移x2。 4.从图象上可以比较质点在各个时刻速度的大小及符号（表示方向），如t1时刻质点的速度较t2时刻质点的速度小，t1时刻质点的速度为负，t2时刻质点的速度也为负（t1时刻是质点由正的最大位移处向平衡位置运动过程中的某一时刻，而t2时刻是质点由平衡位置向负的最大位移处运动过程中的某一时刻）； 5.从图象上可以比较质点在各个时刻加速度的大小及符号，如t1时刻的加速度较质点在t2时刻的加速度大，t1时刻质点加速度符号为负，t2时刻质点加速度符号为正； 6.从图象可以看出质点在不同时刻之间的相位差。 【例3】如图所示，是一个质点的振动图象。根据图象回答下列问题。 （1）振动的振幅； （2）振动的频率； （3）在t=0.1s、0.3s、0.5s、0.7s时质点的振动方向； （4）质点速度首次具有负方向最大值的时刻和位置； （5）质点运动的加速度首次具有负方向最大值的时刻和位置； （6）在0.6s至0.8s这段时间内质点的运动情况。 解析：（1）振幅为最大位移的绝对值，从题中图象可知振幅A=5cm。 （2）从题中图象可知周期T=0.8s，则 （3）由各时刻的位移变化过程可判断，t=0.1s、0.7s 时，质点的振动方向为正方向；t=0.3s、0.5s时，质点的振动方向为负方向。 （4）质点在0.4s通过平衡位置时，首次具有负方向的速度最大值。 （5）质点在0.2s时处于正向最大位移处，此时加速度首次具有负方向的最大值。 （6）在0.6s至0.8s这段时间内，从题中图象上可以看出，质点沿负方向的位移不断减小，说明质点正沿着正方向由负方向最大位移处向着平衡位置运动，所以质点做加速运动。 答案：（1）5cm　（2）1.25Hz　（3）见解析　（4）0.4s　平衡位置　（5）0.2s　正向最大位移处　（6）见解析 迁移训练3 甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则（　　） A.两弹簧振子完全相同 B.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1 C.振子甲速度为0时，振子乙速度最大 D.振子的振动频率之比f甲∶f乙=2∶1 答案：C 解析：弹簧振子的周期与其本身性质有关，A错误；由于振幅表示振动的能量而不是回复力，B错误；振子在平衡位置时速度最大，在位移最大处时速度为0，C正确；由题图可知T甲∶T乙=2∶1，即f甲∶f乙=1∶2，D错误。 谢 谢