单摆课件-高二上学期物理人教版选择性.pptx

;;单摆;生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内往复运动。;带着这个问题，我们先认识一个新的物理模型——单摆。;1.定义：轻质无弹性的细线一端固定在悬点，另一端系一个小球，如果细线的质量与小球相比可以忽略；球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆。;(1)摆线;;单摆的运动性质是简谐运动吗？如何证明？;单摆的x-t图像可能为正弦曲线单摆有可能为简谐运动。还有没有其他的证明方法呢？;方法二：从单摆的受力特征判断F回=-kx（动力学特征）;?;摆角;;θ;例1.(2024广东河源第一中学期中)关于单摆,在摆角很小的情况下,下列说法正确的是()

A.摆球受到的回复力的方向总是指向摆球的平衡位置

B.摆球受到的回复力是重力和绳子拉力的合力

C.摆球受到的合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比

D.摆球经过平衡位置时,所受合力为零;单摆的周期;伽利略，近代物理学的鼻祖，最早发现单摆振动的等时性;摆球质量不同;1、单摆的周期：单摆做简谐运动的振动周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比。与质量和振幅无关。;克里斯蒂安·惠更斯(ChristiaanHuyg（h）ens，1629年04月14日—1695年07月08日)荷兰物理学家、天文学家、数学家，和发明家，机械钟(他发明的摆钟属于机械钟)的发明者。他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献，在数学和天文学方面也有卓越的成就，是近代自然科学的一位重要开拓者。他建立向心力定律，提出动量守恒原理，并改进了计时器。1656年推导出单摆周期公式并制作出第一台单摆计时时钟。;（2）单摆的周期性的应用：;例2.(2024河南濮阳第一中学月考)如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。对于这个单摆的振动过程,下列说法中正确的是

()

;例3.一条细线下面挂着一个小球,让它自由摆动,它的振动

图像如图所示。则下列说法正确的是()

;例4.如图所示，MN为半径较大的???滑圆弧的一部分，把

小球A放在MN的圆心处，再把另一个小球B放在MN上离

最低点C很近的B处(弧BC所对圆心角小于5°)，今使两小

球同时静止释放，则();例5.如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，若同时由静止释放小球B、C，要使两小球B和C在A点相遇（小球B和C可视为质点），问：小球B到A点的距离H应满足什么条件？;例6.有一个单摆,在第一个行星上的周期为T1,在第二个行星上的周期为T2,若这两个行星的质量之比为M1∶M2=4∶1,半径之比R1∶R2=2∶1,则()

A.T1∶T2=1∶1B.T1∶T2=4∶1

C.T1∶T2=2∶1D.T1∶T2=1∶2;例7.如图所示,两单摆摆长相同,静止时两球刚好接触.将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一个小角度后释放,碰撞中动能无损失,碰后两球分开,分别做简谐运动.A、B两球的质量分别为mA、mB.下列说法中正确的是()

A.若mAmB,则下一次碰撞一定发生在平衡位置右侧

B.若mAmB,则下一次碰撞一定发生在平衡位置左侧

C.只要两摆球的质量不相同,下一次碰撞就不可能发生在平衡位置

D.无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞一定发生在平衡位置;例8.?(多选)如图甲所示,一单摆悬挂在拉力传感器上。让单摆在竖直面内做小角度摆动,与拉力传感器相连的计算机显示绳子拉力F的大小随时间t的变化图像如图乙所示,已知当地的重力加速度为g,则根据图乙中的数据可知(????)

?;变形单摆和类单摆;圆槽摆;（1）圆槽摆：设光滑圆弧槽的半径为Ｒ，小球半径为r，求周期。;钉摆;;（1）变形单摆：小球悬挂方式变化，但回复力不变的振动摆。

（2）等效摆长：等效悬点到小球重心之间距离。;?;（7）;例9.如图所示为相同的小球(可看作质点)构成的单摆，所

有的绳子长度都相同，在不同的条件下的周期分别为

T1、T2、T3、T4(其中(3)图两小球均带负电荷，(4)图中振

动系统处于匀加速下降的电梯内)，关于周期大小关系的判

断，正确的是()

;例10.(多选)(2023·安庆一中月考)如图所示，三根细线在O点处打结，A、B两端固定在同一水平面上相距为L的两点上，△AOB为直角三角形，∠BAO＝30°，已知OC长为L，下端C点处系着一个小球(忽略小球的半径，小球摆动时偏角θ5°，重力加速度为g)，下列说法正确的是();例11.(2024湖