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1、章末素养培优章末素养培优核心素养(一)物理观念简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件弹簧质量要忽略无摩擦等阻力在弹簧弹性限度内摆线为不可伸缩的轻细线无空气阻力等最大摆角小于等于5回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力平衡位置 弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒例1 图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O拉到A后释放，小球在O点附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是()A图甲中的小球将
2、保持静止B图甲中的小球仍将来回振动C图乙中的小球仍将来回摆动D图乙中的小球将做匀速圆周运动答案：B核心素养(二)科学思维一、简谐运动的周期性和对称性1简谐运动具有周期性：做简谐运动的质点每经过一个周期，它的位移、速度、加速度等物理量都恢复原值，其运动周期T的大小由振动系统本身的性质决定2简谐运动的对称性：指振子经过关于平衡位置对称的两位置时，振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度等均是大小相等的(位移、回复力、加速度的方向相反，速度的方向可能相同也可能相反)例2(多选)如图所示，将一只轻弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接物体A，A下面再用棉线挂一物体B，A、B质量相等，g为当地重力加速度，
3、不计空气阻力烧断棉线，下列说法中正确的是()A烧断棉线瞬间，A的加速度大小为gB烧断棉线之后，A向上先加速后减速C烧断棉线之后，A在运动中机械能守恒D当弹簧恢复原长时，A的速度恰好减到零答案：ABD例3弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度相等，且从a点运动到b点最短历时为0.2 s，从b点再到b点最短历时0.2 s，则这个弹簧振子的振动周期和频率分别为()A0.4 s，2.5 Hz B0.8 s，2.5 HzC0.4 s，1.25 Hz D0.8 s，1.25 Hz答案：D二、简谐运动的图像简谐运动的图像是周期性的正弦或余弦曲线简谐运动的特点是具有简单的周期性、重复性、对称性对简谐运动
4、图像进行分析，可求振幅A，周期T，任一时刻振动质点的位移、加速度的方向、速度的方向和某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能等物理量的变化情况例4 如图甲，弹簧振子在竖直方向做简谐运动以其平衡位置为坐标原点、竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是()A振子的振幅为4 cmB振子的振动周期为1 sCt1 s时，振子的速度为正的最大值Dt1 s时，振子的加速度为正的最大值答案：C三、单摆周期公式的应用简谐振动的周期公式主要是单摆周期公式的应用，我们生活中很多运动不是单摆，但是和单摆的运动规律相同，形式和单摆有所差异，因此我们往往通过等效的形式找到等效单摆的摆长，或者找到等效的重力加速度思考问题时要注意圆周运动与单摆的融合例5(多选)一单摆的摆动角度小于5，其振动图像如图所示，g取10 m/s2.下列说法正确的是()At1、t2时刻摆球加速度相同Bt0.8 s时摆球的速度为零C单摆的振动周期为0.8 sD单摆的摆长约为64 cm答案：AD例6 如图所示，用两根长度都为L的细绳悬挂一个小球A，绳与水平方向的夹角为.使球A垂直于纸面做摆角小于5的摆动，当它经过平衡位置的瞬间，另一小球B从A球的正上方自由下落，此后A球第3次经过最低点时B球恰击中A球，求B球下落的高度h.
