试题-全国-2009_高二物理期中复习人教实验版知识精讲.rar

用心爱心专心高二物理期中复习人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：期中复习二.知识要点：热学、机械振动［重点、难点解析］一、机械振动（一）机械振动l.定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动。叫机械振动，简称振动。2.回复力：使物体回到平衡位置，方向跟相对于平衡位置的位移方向相反的力，叫回复力。它是按力的效果命名的一种力。3.平衡位置的特征：振子静止在该处合外力为零，振子经过该处时，回复力为零，且动能最大。4.描述振动的物理量（1）位移：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，它是矢量。（2）振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。它是标量。（3）周期T和频率：物体完成一次全振动所需的时间叫周期，单位时间内完成全振动的次数叫频率，二者的关系为。（二）简谐运动1.动力学特征：，式中k为回复力与位移的比例系数，x是振动物体相对于平衡位置的位移。负号表示回复力方向与位移方向始终相反，一切遵循的振动必为简谐运动。2.运动学特征：物体的振动位移随时间做正弦或余弦规律变化，一切符合这一运动学特征的振动也必为简谐振动。3.简谐运动的图象：它是一条正弦或余弦曲线，它反映了振动物体的位移随时间变化的规律。由图象可直接读出振幅、周期和任一时刻物体相对平衡位置的位移。可判断任一时刻运动物体的速度方向和加速度方向。可判断某时间段内运动物体的速度、加速度、动能及势能大小的变化情况。4.单摆：回复力为摆球重力沿圆弧切线方向的分力，单摆做简谐运动的条件是最大摆角小于5。周期公式为T＝，单摆等时性是指周期与振幅和摆球质量无关。5.简谐振动是一种理想化振动，没有能量损失，振幅越大，能量越大。（三）受迫振动和共振1.受迫振动：物体在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。做受迫振动的物体，它的周期和频率等于驱动力的周期和频率，而与其固有周期和频率无关。受迫振动的振幅随驱动力频率变化的规律如图所示。其中为受迫振动系统的固有频率。2.共振：在受迫振动中。当驱动力的频率跟物体的固有频率相同时，振幅最大，这种现象称为共振。例1.一弹簧振子做简谐运动，周期为T，下述正确的是A.若t时刻和（t＋△t）时刻振子运动位移的大小相等，方向相同，则△t一定等于T的整数倍B.若t时刻和（t＋△t）时刻振子运动速度的大小相等，方向相反，则△t一定等于的整数倍C.若△t＝T，则在t时刻和（t＋△t）时刻振子运动的加速度一定相等D.若△t＝，则在t时刻和（t＋△t）时刻弹簧的长度一定相等解析：对选项A，只能说明这两个时刻振子处于同一位置，设为P，如图所示。并未说明这两个时刻振子的运动方向是否相同。△t可以是振子由P向B再回到P的时间。故认为△t一定等于T的整数倍是错误的。对选项B，振子两次到P位置时速度大小相等，方向相反。但并不肯定△t等于的整数倍。选项B也是错误的。在相隔一个周期T的两个时刻，振子只能位于同一位置，其位移相同，合外力相同，加速度必相等，选项C是正确的。相隔的两个时刻，振子的位移大小相等，方向相反·其位置可位于与P相对称的P’处，在P处弹簧处于伸长状态，在P’处弹簧处于压缩状态，弹簧长度并不相等，选项D是错误的。答案：C点评：做简谐运动的弹簧振子的运动具有往复性、对称性和周期性。在同一位置P，振子的位置相同，位移相同。回复力、加速度、动能、势能也相同。速度是大小相等，但方向可相同，可相反。P与其对称位置P’比较，两位置位移大小相等，方向相反。回复力、加速度也是大小相等，方向相反。动能、势能对应相等。速度大小相等，方向可相同，可相反。运动时间也对应相等，如振子由O到P的时间tOP与P到0的时间tPO相等，也与O到P’（或P’到O）的时间tOP‘（或tP‘O）相等。类似地，，。一个做简谐运动的质点，经过时间t＝nT（n为正整数），则质点必回到出发点T。而若经过（n为正整数），则质点所处位置必与原位置关于平衡位置对称。例2.如图所示是弹簧振子的振动图象，试回答下列问题：（1）振子的振幅、周期、频率分别是多少?（2）如果从0点算起，到图象上哪一点为止振子完成了一次全振动?如果从A点算起，情况又怎样?（3）从0～1.6s时间内，哪些点的动能最大?哪些点的势能最大?解析：（1）由图象可得：A＝2cmT＝0.8s，（2）振子完成一次全振动，图象刚好为一个周期，从0点算起到D，从A点算起到E。（3）振子运动中，在平衡位置时速度最大，动能最大，在最大位移处，速度为零，势能最大。从0～1.6s时间内，0、B、D、F、H点的动能最大，A、C、E、G点的势能最大。点评：给出振动图象，可直接读出振幅和周期，一个周期完成一次全振动，并能将振动过程与图象相联系。例3.两个等长的单摆，第一个放在地面上，另一个放在高空，当第一个单摆振动n次的同时，第二个单摆振动n－1次。如果地球半径为R。那么第二个摆离地面的高