5 外力作用下的振动 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是固有振动和阻尼振动，并能从能量的观点给予说明.2.知道受迫振动 的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关.3.理解共振的概念，知道常见共振 的应用和危害. 科学思维：比较简谐运动、阻尼振动、受迫振动的关系，得到受迫振动频率等于驱动力的频 率的结论. 科学探究：通过做受迫振动的实验，使学生了解受迫振动的特点，体会受迫振动的相关概念 一、固有振动、阻尼振动 1.固有振动和固有频率 (1)固有振动：振动系统在不受外力作用下的振动. (2)固有频率：固有振动的频率. 2.阻尼振动 (1)阻尼：当振动系统受到阻力的作用时，振动受到了阻尼. (2)阻尼振动：振幅逐渐减小的振动，如图1 所示. 图1 二、受迫振动 1.驱动力 作用于振动系统的周期性的外力. 2.受迫振动 (1)定义：系统在驱动力作用下的振动. (2)受迫振动的频率(周期) (1)如果手柄不动而用手拉动一下振子，从振幅角度看弹簧振子的振动属于什么振动？ (2)从没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动？ (3)手柄匀速摇动时，观察到振幅有什么变化？为什么？ (4)用不同的转速匀速转动手柄，弹簧振子的振动有何不同？这能说明什么问题？ 答案 (1)阻尼振动 (2)固有振动 (3)振幅不变，提供系统外力，补偿系统损失的能量 (4) 转速大时弹簧振子振动得快，说明弹簧振子振动的周期和频率由手柄转速决定

物理观念：1.知道系统、内力和外力的概念.2.掌握动量守恒定律的含义、表达式和守恒条件. 3.了解动量守恒定律的普适性. 科学思维：1.会用牛顿运动定律推导动量守恒定律的表达式.2.会用动量守恒定律解释生活中 的实际问题. 一、系统、内力与外力 1.系统：相互作用的两个或多个物体组成的一个力学系统. 2.内力：系统中物体间的相互作用力. 3.外力：系统外部的物体对系统内物体的作用力 外力：系统外部的物体对系统内物体的作用力. 二、动量守恒定律 1.内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为 0 ，这个系统的总动量保持不变. 2.表达式： m1v1＋m2v2＝m1v1′ ＋ m 2v2′(作用前后总动量相等). 3.适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为零. 4.普适性：动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域. 1.判断下列说法的正误 的运动速度大小为________，方向________. 图1 答案 0.186 m/s 向左 解析 本题的研究对象为两辆碰碰车(包括驾车的同学)组成的系统，在碰撞过程中此系统的 内力远远大于所受的外力，外力可以忽略不计，满足动量守恒定律的适用条件.设甲同学的 车碰撞前的运动方向为正方向，他和车的总质量m1＝150 kg，碰撞前的速度v1＝4.5 m/s；乙 同学和车的总质量m2＝200 kg，碰撞前的速度v2＝－3

1．判断下列说法的正误． (1)伽利略的理想实验是永远无法做到的．( √ ) (2)伽利略的理想实验说明了力是维持物体运动的原因．( × ) (3)由牛顿第一定律可知，做加速直线运动的物体所受外力全部消失时，物体立刻静止．( × ) (4)物体从竖直向上运动的气球上掉落后，立即向下运动．( × ) (5)速度越大，物体的惯性越大．( × ) (6)受力越大，物体的惯性越大．( × ) 因． ②物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态． (2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律． (3)牛顿第一定律是牛顿在总结前人工作的基础上得出的，是在理想实验的基础上加以科学 抽象和逻辑推理得到的，但其得到的一切结论经过实践证明都是正确的． (4)牛顿第一定律无法用实验直接验证．它所描述的是一种理想状态，即不受外力的状态． (多选)下列说法正确的是( (多选)下列说法正确的是( ) A．牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律 B．牛顿第一定律说明力是维持物体运动状态的原因 C．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性 D．物体的运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作用 答案 ACD 解析 牛顿第一定律的含义：不受外力时物体将保持静止状态或匀速直线运动状态，这是由 于一切物体都具有惯性；受到力的作用时物体的运动状态就要发生变化，从而揭示出力是改

植被景观的判断 √ 16 选择题 2 分 全球气候变暖对植被的影响 √ 17 选择题 2 分 水循环过程 √ 18 选择题 2 分 水循环类型 √ 19 选择题 2 分 外力地貌 √ 20 选择题 2 分 外力地貌与外力作用 √ 21 选择题 2 分 自然灾害与外部圈层 √ 22 选择题 2 分 自然灾害与内部圈层 √ 23 选择题 2 分 地理信息技术 √ （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 选择题 2 分 环境承载力 √ 32 选择题 2 分 可持续发展 √ 33 综合题 8 分 从宇宙看地球及盐场的成因 √ 34 综合题 6 分 热力环流及其应用 √ 35 综合题 6 分 外力地貌与外力作用 √ 36 综合题 8 分 土壤的构成及影响因素 √ 37 综合题 8 分 自然灾害及其影响 √ （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司

× ) (2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同.( × ) (3)物体的速度变化，动能一定变化.( × ) (4)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化.( √ ) (5)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零.( × ) (6)物体的动能增加，合外力做正功.( √ ) 一、动能 导学探究 让铁球从光滑的斜面上由静止滚下，与木块相碰，推动木块做功.(如图1 所示) 图1 物理意义：动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即若合 外力做正功，物体的动能增加，若合外力做负功，物体的动能减小，做了多少功，动能就变 化多少. 3.实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态时，在空间上的累积效果. 下列关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的是( ) A.物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化 B.若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零 若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零 C.物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化 D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零 答案 C 解析 物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可 能不变，A、B 错误；物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C 正 确；物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D 错误. 如图3 所示，物体在距斜面底端5

科学思维：熟练掌握应用动量守恒定律解决实际问题. 一、动量守恒条件的理解 1.动量守恒定律成立的条件： (1)系统不受外力或所受外力的合力为零； (2)系统的内力远大于外力； (3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0. 此种情况说明：动量守恒定律的适用条件是普遍的，当系统所受的合外力不为零时，系统的 总动量不守恒，但是合外力在某个方向上的分量为零时，那么在该方向上系统的动量分量是 守恒的. 2.动量守恒定律的研究对象是系统 动量守恒定律的研究对象是系统.研究多个物体组成的系统时，必须合理选择系统，分清 系统的内力与外力，然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件. 例1 (多选)质量分别为M 和m0的两滑块用轻弹簧连接，以恒定速度v 沿光滑水平面运动， 与位于正对面的质量为m 的静止滑块发生碰撞，如图1 所示，碰撞时间极短，在此过程中， 下列情况可能发生的是( ) 图1 A.M、m0、m 速度均发生变化，碰后分别为v 的速度都变为v1，m 的速度变为v2，且满足(M＋ m0)v＝(M＋m0)v1＋mv2 答案 BC 解析 M 和m 碰撞时间极短，在极短的时间内弹簧形变极小，可忽略不计，因而m0在水平 方向上没有受到外力作用，动量不变(速度不变)，可以认为碰撞过程中m0没有参与，只涉及 M 和m，由于水平面光滑，弹簧形变极小，所以M 和m 组成的系统水平方向动量守恒，两 者碰撞后可能具有共同速度，也可能分开，所以只有B、C

A．风向以西北风为主 B．曾经是浩瀚的海洋 C．以外力沉积作用为主 D．地壳发生过垂直运动 4．下列关于M 地地质作用过程先后顺序正确的是（ ） A．水平挤压——外力沉积——断裂作用——外力侵蚀 B．外力沉积——地壳运动——外力侵蚀——外力沉积 C．地壳运动——外力沉积——外力侵蚀——断裂作用 D．外力沉积——水平挤压——外力沉积——外力侵蚀 倒暖锋是由高纬度向低纬度逆行的暖锋,一般出现在寒潮过境之后。我国多出现在 位于海上交通要道上的斯里兰卡（如丙图）自古以来有“宝石王国”之称。宝 石原岩以古老的变质岩为主，现普遍富集于岛屿土地的冲积层中，埋藏浅。 （1）据图乙指出印度降水量的特征，并分析全年最高月均温出现在5 月的主要原因。 （2）从内、外力作用角度，简述宝石富集于冲积层的过程。 （3）分析K 市发展宝石贸易的优势区位。 29．阅读图文材料,完成下列要求。 云南元阳(图甲)哈尼梯田主要种植水稻,总面积约100 万亩,全部镶嵌在海拔600 10-次年5 月降水少为旱季）。最高温的成因：5 月太阳直射北半球，纬度低太阳高度较大； 加之雨天少，晴天多，太阳辐射强，气温回升迅速。 （2）含有宝石的变质岩，随着地壳运动隆起上升并出露于地表；后经外力风化和流水的侵 蚀、搬运、堆积而沉积于冲积层（沉积岩）中。 （3）该国宝石资源丰富；地价低，劳动力价格低；处于印度洋海上交通要道，宝石贸易历 史悠久；海陆空交通便利，有利于客货集散；首都信息通达度高。

2和9m/s 2 （2）t=2s 撤去外力时，滑块A 的位移： m t a x A A 8 2 1 2   ……………………………………………………………………………………………1 分 木板B 的位移： m t a x B B 18 2 1 2   …………………………………………………………………………………………1 分 撤去外力时滑块A 与木板B 的右端相距： m x x x x A B 10 -    ……………………………………………1 分 撤去外力时滑块A 与木板B 的右端相距10m （3）设木板的最小长度为L，撤去外力时，A、B 的速度分别为 A v 和 B v ，则 s m s m t a v A A / 8 / 2 4     …………………………………………………………………………………1 分 s m s m t a v B B / / 18 / 2 9     ………………………………………………………………………………1 分 撤去外力后A 的受力不变，加速度不变仍为 2 / 4 s m aA  ，木板B 受力变化做减速运动，加速度为a ，则有: Ma mg   - ……………………………………………………………………………………………………1 分 得： 2 / 2 - s m a  经过时间0 t ，A、B

动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动， 然后把各小段的位移相加，主要应用了理想模型的方法 C. 在探究两个互成角度的力的合成规律时，主要应用了等效替代法 D. 在探究加速度a 与合外力F、质量m 的关系时，主要应用了控制变量法 2. 小滑块在 一恒定拉力作用下沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，2s 末撤去恒定拉力，小滑块继续匀 减速滑行3s 停下，其运动图像如图所示，问（ 分，共18 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。） 8. 如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P 在水平外力F 的作用下处于静止状 态，P 与圆心O 的连线与水平面的夹角为θ，将力F 在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过 ，框架与小球 始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是（ ） A. 框架对小球 如图是某次实验时得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.10s，由图中数据可计算出 小车的加速度大小为__________m/s2；（结果保留两位有效数字） （2）实验小组二在探究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质 量m，分别记录小车加速度a 与其质量m 的数据，在分析处理数据时，该组同学产生分歧，甲同学认为根 据实验数据可以作出小车加速度a

崮基岩石形成的地质作用及岩石类型是（ ） A.①戊 B.④丁 C. ⑤戊 D.⑥甲 22.形成崮体部分的地质作用的先后顺序排列正确的是（ ） A.外力沉积——地壳陷落——外力侵蚀 B.外力沉积——地壳抬升——外力侵蚀 C.岩浆喷出——外力侵蚀——外力沉积 D.岩浆侵入——外力沉积——地壳抬升 ① ② ③ ④ 18.牛轭湖的形成顺序正确的是（ ） 高二地理试题第5页共6 页 下图是“某地地形剖面及其地 米以上者甚少。图中甲区域为优质小麦主产区，其主要土壤 为黑钙土，土层深厚、有机质含量高。 高二地理试题第6页共6 页 材料二：叶尼塞河是俄罗斯流量最大的河流，春季径流量占全年径流量的51%。 （1）从内外力角度推测甲区域地貌的形成原因。（6 分） （2）分析甲区域土壤土层深厚且有机质含量高的原因。（6 分） （3）分析叶尼塞河河口三角洲欠发育的原因。（4 分） 28. 下图为某年9 月14 日某