機(jī)械振動(dòng)易錯(cuò)題(編輯修改稿)
2025-04-21 04:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能），由機(jī)械能守恒可知，勢(shì)能也不變。所以振幅也不變，應(yīng)選A?！ 《穹c質(zhì)量、速度無(wú)關(guān)（由上述理由可知）所以振幅不變，應(yīng)選C?！ ″e(cuò)解三：認(rèn)為頻率要改變，理由同錯(cuò)解二。而關(guān)于振幅的改變與否，除了錯(cuò)解一中所示理由外，即總能量不變，而因?yàn)橹亓?shì)能EP= mgh，EP不變，m變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，h一定變小了，即上擺到最高點(diǎn)的高度下降了，所以振幅要改變，應(yīng)選D?！ 〈祟}主要考查決定單擺頻率（周期）和振幅的是什么因素，而題中提供了兩個(gè)變化因素，即質(zhì)量和最大速度，到底頻率和振幅與這兩個(gè)因素有沒(méi)有關(guān)系。若有關(guān)系，有什么關(guān)系，是應(yīng)該弄清楚的?！ 《e(cuò)解二和錯(cuò)解三中都認(rèn)為頻率不變，這是因?yàn)闉椴磺宄Q定單擺的因素是擺長(zhǎng)L和當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，而與擺球質(zhì)量及運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度無(wú)關(guān)?！ ″e(cuò)解二中關(guān)于頻率不變的判斷是正確的，錯(cuò)誤出現(xiàn)在后半句的結(jié)論上。判斷只從能量不變?nèi)タ?，?dāng)E總不變時(shí)，EP= mgh，m變大了，h一定變小。說(shuō)明有些同學(xué)考慮問(wèn)題還是不夠全面?！ 菊_解答】 （1）實(shí)際上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們已經(jīng)了解到，決定單單擺的周期與質(zhì)量無(wú)關(guān)，與單擺的運(yùn)動(dòng)速度也無(wú)關(guān)。當(dāng)然，頻率也與質(zhì)量和速度無(wú)關(guān)，所以不能選C，D?！ 。?）決定振幅的是外來(lái)因素。反映在單擺的運(yùn)動(dòng)中，可以從能量去觀察，從上面分析我們知道，在平衡位置（即最低點(diǎn)）時(shí)的動(dòng)能的重力勢(shì)能也不變。但是由于第二次擺的質(zhì)量增大了（實(shí)際上單擺已經(jīng)變成另一個(gè)擺動(dòng)過(guò)程了），勢(shì)能EP= mgh不變，m大了，h就一定變小了，也就是說(shuō)，振幅減小了。因此正確答案應(yīng)選B?！ 拘〗Y(jié)】 本題的分析解答提醒我們，一是考慮要全面，本題中m，v兩因素的變化對(duì)確定的單擺振動(dòng)究竟會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響，要進(jìn)行全面分析；二是分析問(wèn)題要有充分的理論依據(jù)，如本題中決定單擺振動(dòng)的頻率 例5 如圖65所示，光滑圓弧軌道的半徑為R，圓弧底部中點(diǎn)為O，兩個(gè)相同的小球分別在O正上方h處的A點(diǎn)和離O很近的軌道B點(diǎn)，現(xiàn)同時(shí)釋放兩球，使兩球正好在O點(diǎn)相碰。問(wèn)h應(yīng)為多高？ 【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：對(duì)B球，可視為單擺，延用單擺周期公式可求B球到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間： 對(duì)A球，它做自由落體運(yùn)動(dòng)，自h高度下落至O點(diǎn) 上述答案并沒(méi)有完全錯(cuò)，分析過(guò)程中有一點(diǎn)沒(méi)有考慮，即是振動(dòng)的周期性，因?yàn)锽球在圓形軌道上自B點(diǎn)釋放后可以做往復(fù)的周期性運(yùn)動(dòng)，除了經(jīng)過(guò)上述解答漏掉一些解，即上述解答只是多個(gè)解答中的一個(gè)?！ ?duì)B球振動(dòng)周期 到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為 顯然，前面的解僅僅是當(dāng)n=0時(shí)的其中一解而已?！ ? 【小結(jié)】 在解決與振動(dòng)有關(guān)的問(wèn)題時(shí)，要充分考慮到振動(dòng)的周期性，由于振動(dòng)具有周期性，所以此類(lèi)問(wèn)題往往答案不是一個(gè)而是多個(gè)?！ ±? 一簡(jiǎn)諧波的波源在坐標(biāo)原點(diǎn)o處，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間振動(dòng)從o點(diǎn)向右傳播20cm到Q點(diǎn)，如圖66所示，P點(diǎn)離開(kāi)o點(diǎn)的距離為30cm，試判斷P質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向。 傳到P點(diǎn)，所以畫(huà)出如圖67所示的波形圖。因?yàn)椴ㄔ丛谠c(diǎn)，波沿x軸正方向傳播，所以可判定，P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向是沿y軸正方向（即向上）?！ ≈饕蚴前褭C(jī)械波的圖象當(dāng)成機(jī)械振動(dòng)的圖象看面的波形也變化了?！ 菊_解答】 因?yàn)樵瓐D中的波形經(jīng)歷了半個(gè)周期的波形如圖
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