高中物理选择性必修一第二章 章末素养提升学案

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章末素养提升 例1　下列说法完全正确的一组是(　　) ①做简谐运动的物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 ②做简谐运动的物体振动的轨迹是正弦或余弦曲线 ③做简谐运动的物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 ④做简谐运动的物体经过平衡位置时所受合外力一定为零 ⑤秒摆是指周期为1 s，摆长约为1 m的单摆 ⑥单摆的摆球做匀速圆周运动 ⑦在外力作用下的振动是受迫振动，受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关 ⑧简谐振动的1个周期内回复力的瞬时功率有4次为零 ⑨部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登雪山时，不许高声叫喊，主要原因是使桥受到的压力更不均匀及减少登山运动员耗散能量 ⑩做简谐运动的物体从平衡位置向最大位移处运动过程中，它的势能增大 A．②⑤⑥⑨ B．①③⑧⑩ C．②④⑤⑦ D．①③⑨⑩ 例2　(多选)很多高层建筑都会安装减震耗能阻尼器，用来控制强风或地震导致的振动。台北101大楼使用的阻尼器是重达660吨的调谐质量阻尼器，阻尼器相当于一个巨型质量块。简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方，它的摆动会产生一个反作用力，在建筑物摇晃时往反方向摆动，会使大楼摆动的幅度减小。关于调谐质量阻尼器下列说法正确的是(　　) A．阻尼器做受迫振动，振动频率与大楼的振动频率相同 B．阻尼器与大楼摆动幅度相同 C．阻尼器摆动后，摆动方向始终与大楼的振动方向相反 D．阻尼器摆动幅度不受风力大小影响 例3　一个弹簧振子一端固定在墙上，当振动过程中，弹簧的最短和最长位置如图所示。弹性势能Ep＝eq \f(1,2)kx2(x为弹簧形变量)，以下四个随弹簧长度变化的图像分别是(　　) 例4　(多选)装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压5 cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.4 s。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管(包括管内液体)，下列说法正确的是(　　) A．振动过程中机械能守恒 B．回复力等于重力和浮力的合力 C．位移满足函数式x＝5sin(5πt－eq \f(5π,6)) cm D．若向下缓慢按压3 cm后放手，振动频率变小 例5　(多选)(2022·山东师范大学附中高二期中)有两位同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自利用那里的实验室中DIS系统探究了单摆周期T和摆长L的关系。然后通过互联网交流实验数据，并用计算机绘制了如图甲所示的T2－L图像。另外，去“复旦大学”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．甲图中“南开大学”的同学所测得的实验结果对应的图线是A B．甲图中图线的斜率表示对应所在位置的重力加速度的倒数 C．由乙图可知，a、b两摆球振动周期之比为2∶3 D．由乙图可知，t＝1 s时b球振动方向沿y轴负方向 例6　(多选)(2022·南阳市高二期末)如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。现将一个质量也为m的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物块B对地面的最小弹力为eq \f(mg,2)，则(　　) A．C和A做简谐运动的振幅为eq \f(2.5mg,k) B．C和A相碰后立即减速向下运动 C．B对地面的最大弹力为5.5mg D．若C物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置会更低物理观念描述简谐运动的物理量(1)位移x：相对于________________的位移 (2)振幅A：离开平衡位置的________距离 (3)周期T：完成________________需要的时间。周期由振动系统本身决定，与振幅________ (4)频率f：________________内完成全振动的次数 (5)相位：某时刻处于一个运动周期中的状态三类振动的特征简谐运动： (1)受力特点：F＝________ (2)运动特点：做变加速运动，具有周期性和对称性 (3)位移—时间关系：正弦函数规律x＝________ (4)能量特点：动能和势能之和________________阻尼振动： (1)振幅逐渐________ (2)能量衰减，机械能逐渐转化为内能或向四周辐射出去受迫振动： (1)____________作用下的振动 (2)受迫振动的频率等于____________________ (3)共振：f驱＝________，受迫振动的振幅最大科学思维理想化模型水平弹簧振子：由弹簧和小球组成，忽略阻力，由________提供回复力 单摆： (1)相对来说，阻力可忽略，细线质量可忽略，球的直径也可忽略 (2)做简谐运动的条件：摆角小于5°图像法简谐运动的图像： (1)正弦曲线 (2)图像信息：振幅A、周期T、各时刻的位移x等科学探究1.学会利用单摆测量重力加速度 2.能正确熟练地使用游标卡尺和停表，能正确读取并记录实验数据 3.会分析实验中产生系统误差和偶然误差的原因，掌握减小实验误差的方法科学态度与责任1.通过对单摆规律的研究，知道时钟的发明对人类文明发展的意义 2.通过学习共振现象产生的原因，能运用所学知识解释生产生活中防止共振或利用共振的现象abcdA物块加速度回复力物块动能系统弹性势能B系统弹性势能回复力物块动能系统机械能C弹簧的形变量物块的速度系统弹性势能物块加速度D回复力大小物块的速度物块加速度系统机械能