【教育資料】2017-2018學(xué)年高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理教科版選修3-4學(xué)案：第1章第1講簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)精品

1、教育資源教育資源第 1 講簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位 1.知道什么叫機(jī)械振動(dòng)，什么叫平衡位置.2.知道什么是彈簧振子，理解振子的位移 .3.掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征，明確回復(fù)力的概念.4.知道什么是振動(dòng)的振幅、周期和頻率 .5.理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一次全振動(dòng)過(guò)程中的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況一、機(jī)械振動(dòng)物體 (或物體的某一部分)在某一位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)，通常簡(jiǎn)稱為振動(dòng)這個(gè)位置稱為平衡位置二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1振子模型：如圖1 所示，如果小球與水平桿之間的摩擦忽略不計(jì)，彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，也可以忽略不計(jì)，這樣的系統(tǒng)稱為彈簧振子其中的小球常稱為振子圖 1 2回復(fù)力：當(dāng)小球

2、偏離平衡位置時(shí)，受到的指向平衡位置的力3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：如果物體所受的力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置，則物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)4簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)三、振幅、周期和頻率1振幅：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離物理意義：振幅是表示振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量2周期和頻率(1)周期：振子完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間，用t 表示，單位是秒，符號(hào)是s. (2)頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)，用f 表示，單位是赫茲，符號(hào)是hz. (3)周期與頻率的關(guān)系：f1t. (4)物理意義：周期和頻率都是表示振動(dòng)快慢的物理量想一想振幅就是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大位移嗎？為什么？答案不是振幅是一個(gè)標(biāo)

3、量它是指物體離開(kāi)平衡位置的最大距離它既沒(méi)有負(fù)值，也無(wú)方向，而最大位移既有大小，也有方向，所以振幅不同于最大位移四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量1振動(dòng)系統(tǒng)的總機(jī)械能：彈簧的勢(shì)能和振子的動(dòng)能之和2如果不考慮摩擦和空氣阻力，振動(dòng)系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一個(gè)理想化模型想一想彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，振子的位移x、回復(fù)力f、 加教育資源教育資源速度 a、速度 v 四個(gè)物理量中有哪幾個(gè)與動(dòng)能的變化步調(diào)一致？答案只有速度v. 一、對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是矢量，是從平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段注意：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移和一般運(yùn)動(dòng)中的位移有很大區(qū)別，一般運(yùn)動(dòng)中的位移都是由初位置

4、指向末位置，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移都是由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力(1)回復(fù)力是指將振動(dòng)物體拉回到平衡位置的力，它可以是物體所受的合外力，也可以是一個(gè)力或某一個(gè)力的分力，而不是一種新的性質(zhì)力(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力：f kxk 是比例系數(shù)，并非彈簧的勁度系數(shù)(水平彈簧振子中k 為彈簧的勁度系數(shù))，其值由振動(dòng)系統(tǒng)決定，與振幅無(wú)關(guān)“”號(hào)表示回復(fù)力的方向與偏離平衡位置的位移的方向相反x 是指質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移，不一定是彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量回復(fù)力的作用總是把物體拉向平衡位置3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度據(jù)牛頓第二定律，afmkmx，表明彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)振子的加速度大小與位移大小成正比，加速度方

5、向與位移方向相反說(shuō)明： k 是比例系數(shù)，不能與彈簧的勁度系數(shù)相混淆【例 1】如圖 2 所示，一彈簧振子在一光滑水平桿上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，第一次先后經(jīng)過(guò)m、n 兩點(diǎn)時(shí)速度v(v0)相同，那么，下列說(shuō)法正確的是() 圖 2 a振子在m、n 兩點(diǎn)所受彈簧彈力相同b振子在m、n 兩點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移相同c振子在m、n 兩點(diǎn)加速度大小相等d從 m 點(diǎn)到 n 點(diǎn)，振子先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)解析因位移、速度、加速度和彈力都是矢量，它們要相同必須大小相等、方向相同，m、n 兩點(diǎn)關(guān)于o 點(diǎn)對(duì)稱，振子所受彈力應(yīng)大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反由此可知，a、b 選項(xiàng)錯(cuò)誤振子在m、n 兩點(diǎn)的加速

6、度雖然方向相反，但大小相等，故 c 選項(xiàng)正確振子由mo 速度越來(lái)越大，但加速度越來(lái)越小，振子做加速運(yùn)動(dòng)，教育資源教育資源但不是勻加速運(yùn)動(dòng)振子由on 速度越來(lái)越小，但加速度越來(lái)越大，振子做減速運(yùn)動(dòng)，但不是勻減速運(yùn)動(dòng)，故d 選項(xiàng)錯(cuò)誤答案c 借題發(fā)揮彈簧振子位于關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)時(shí)，振子的位移、加速度大小相等，方向相反；振子的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反針對(duì)訓(xùn)練1(多選 )如圖 3 所示，一個(gè)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，關(guān)于彈簧振子的位移和加速度的下列說(shuō)法正確的是() 圖 3 a位移最大時(shí)，加速度最大b位移最小時(shí)，加速度最大c位移最大時(shí)，速度最大d位移最小時(shí)，速度最大解析根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移和回

7、復(fù)力的關(guān)系可知，彈簧振子的位移最大時(shí)，加速度最大，選項(xiàng) a 正確， b 錯(cuò)誤；彈簧振子的速度為零時(shí)，加速度為零，速度最大，選項(xiàng)c 錯(cuò)誤， d正確答案ad 二、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量1對(duì)全振動(dòng)的理解正確理解全振動(dòng)的概念，應(yīng)注意把握全振動(dòng)的五種特征(1)振動(dòng)特征：一個(gè)完整的振動(dòng)過(guò)程(2)物理量特征：位移(x)、速度 (v)第一次同時(shí)與初始狀態(tài)相同，即物體從同一方向回到出發(fā)點(diǎn)(3)時(shí)間特征：歷時(shí)一個(gè)周期(4)路程特征：振幅的4 倍(5)相位特征：增加2.2振幅與路程的關(guān)系振動(dòng)物體在一個(gè)周期內(nèi)的路程為四個(gè)振幅振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)的路程為兩個(gè)振幅振動(dòng)物體在14個(gè)周期內(nèi)的路程不一定等于一個(gè)振幅3周期 (t)

8、和頻率 (f) (1)周期是振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間頻率是單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次教育資源教育資源數(shù)所以周期 (t)與頻率 (f)的關(guān)系： t1f. (2)物體振動(dòng)的周期和頻率，由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定，與振幅無(wú)關(guān)【例 2】彈簧振子在ab 間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，o 為平衡位置，ab 間距離是20 cm， a到 b運(yùn)動(dòng)時(shí)間是2 s，如圖 4 所示，則 () 圖 4 a從 obo 振子做了一次全振動(dòng)b振動(dòng)周期為2 s，振幅是10 cm c從 b 開(kāi)始經(jīng)過(guò)6 s，振子通過(guò)的路程是60 cm d從 o 開(kāi)始經(jīng)過(guò)3 s，振子處在平衡位置解析振子從 ob o 只完成半個(gè)全振動(dòng)，選項(xiàng)a 錯(cuò)誤；從ab 振子也

9、只是半個(gè)全振動(dòng)，半個(gè)全振動(dòng)是2 s，所以振動(dòng)周期是4 s，振幅是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離，振幅 a10 cm，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤； t6 s112t，所以振子經(jīng)過(guò)的路程為4a2a6a60 cm，選項(xiàng) c 正確；從 o 開(kāi)始經(jīng)過(guò)3 s，振子處在位移最大處a 或 b，選項(xiàng) d 錯(cuò)誤答案c 三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量及運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量(1)不考慮阻力，彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中只有彈力做功，在任意時(shí)刻的動(dòng)能與勢(shì)能之和不變，即機(jī)械能守恒(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能由振幅決定對(duì)同一振動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，振幅越大， 振動(dòng)的能量越大 如果沒(méi)有能量損耗，振幅保持不變，它將永不停息地振動(dòng)下去，因此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)又稱等幅振動(dòng)2

10、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各量的變化情況如圖 5 所示的彈簧振子圖 5 位置a ao o ob b位移的大小最大0最大加速度的大小最大0最大速度的大小0最大0 動(dòng)能0最大0 勢(shì)能最大0最大總機(jī)械能不變不變不變不變不變【例 3】如圖 6 所示，一水平彈簧振子在a、b 間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置為o，已知教育資源教育資源振子的質(zhì)量為m. 圖 6 (1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量取決于，物體振動(dòng)時(shí)動(dòng)能和能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能(2)振子在振動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是() a振子在平衡位置，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小b振子在最大位移處，勢(shì)能最大，動(dòng)能最小c振子在向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于振子振幅減小，故總機(jī)械能減小d在任意時(shí)刻，動(dòng)能與勢(shì)能之和保持

11、不變(3)若振子運(yùn)動(dòng)到b 處時(shí)將一質(zhì)量為m 的物體放到m 的上面，且m 和 m 無(wú)相對(duì)滑動(dòng)而一起運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是() a振幅不變b振幅減小c最大動(dòng)能不變d最大動(dòng)能減小解析(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量取決于振幅，物體振動(dòng)時(shí)動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒(2)振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在最大位移處速度為零，動(dòng)能為零，此時(shí)彈簧的形變量最大，勢(shì)能最大，所以b 正確；在任意時(shí)刻只有彈簧的彈力做功，所以機(jī)械能守恒，d正確；到平衡位置處速度達(dá)到最大，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小，所以a 正確；振幅的大小與振子的位置無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)c 錯(cuò)誤(3)振子運(yùn)動(dòng)到b 點(diǎn)時(shí)速度恰為零，此時(shí)放上m，系統(tǒng)的總能量即為此時(shí)彈簧儲(chǔ)存

12、的彈性勢(shì)能，由于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，所以振幅保持不變因此選項(xiàng)a 正確， b 錯(cuò)誤；由于機(jī)械能守恒，最大動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)c 正確， d 錯(cuò)誤答案(1)振幅彈性勢(shì)守恒(2)abd(3)ac 針對(duì)訓(xùn)練 2如圖 7 所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由 a、b 兩個(gè)小物塊粘在一起組成的物塊在光滑水平桌面上左右振動(dòng)振幅為a0，周期為 t0.當(dāng)物塊向右通過(guò)平衡位置時(shí)，a、b 之間的粘膠脫開(kāi)；以后小物塊a 振動(dòng)的振幅和周期分別為 a 和 t，則： aa0(填“ ”“ ”“ ”或“” )圖 7 解析小球通過(guò)平衡位置時(shí)彈性勢(shì)能為零，動(dòng)能最大向右通過(guò)平衡位置，a 由于受到彈簧彈力做

13、減速運(yùn)動(dòng)，b 做勻速運(yùn)動(dòng)小物塊a 與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能小于原來(lái)系統(tǒng)的機(jī)械能，所以小物塊a 的振幅減小，aa0，由于振子質(zhì)量減小可知加速度增大，周期減小，教育資源教育資源tt0. 答案 對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解1(多選 )如圖 8 所示，彈簧振子在光滑水平桿上的a、 b 之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)， o 為平衡位置，下列說(shuō)法正確的是() 圖 8 a彈簧振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力、支持力和彈簧彈力的作用b彈簧振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力、支持力、彈簧彈力和回復(fù)力作用c振子由a 向 o 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回復(fù)力逐漸增大d振子由 o 向 b 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回復(fù)力的方向指向平衡位置解析回復(fù)力是根據(jù)效果命名的力，不是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體受到的具體的力

14、，它是由物體受到的具體的力所提供的，在題圖情景中彈簧的彈力充當(dāng)回復(fù)力，故a 正確， b 錯(cuò)誤；回復(fù)力與位移的大小成正比，由a 向 o 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大小在減小，故此過(guò)程回復(fù)力逐漸減小， c 錯(cuò)誤；回復(fù)力總是指向平衡位置，故d 正確答案ad 2下列關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻率的說(shuō)法正確的是() a振幅是矢量，方向從平衡位置指向最大位移處b周期和頻率的乘積不一定等于1 c振幅增加，周期必然增加，而頻率減小d做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其頻率固定，與振幅無(wú)關(guān)解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是矢量，方向從平衡位置指向最大位移處，振幅是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最大位移的大小，是標(biāo)量，故選項(xiàng)a 錯(cuò)誤；根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可知，選項(xiàng)b 錯(cuò)誤

15、；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和頻率由做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體自身決定，與振幅無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)c 錯(cuò)誤， d 正確答案d 描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量3(多選 )彈簧振子在aob 之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，o 為平衡位置，測(cè)得a、b 之間的距離為8 cm，完成 30 次全振動(dòng)所用時(shí)間為60 s，則 () a振子的振動(dòng)周期是2 s，振幅是8 cm b振子的振動(dòng)頻率是2 hz c振子完成一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是16 cm d從振子通過(guò)o 點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，3 s內(nèi)通過(guò)的路程為24 cm 教育資源教育資源解析a、b 之間的距離為8 cm，則振幅為4 cm，故 a 錯(cuò)； t6030s2 s，f 0.5 hz，b 錯(cuò)；振子完全一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是4a

16、，即 16 cm,3 s 內(nèi)運(yùn)動(dòng)了1.5 個(gè)周期，故總路程為 24 cm，c、 d 正確答案cd 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各量的變化情況4彈簧振子在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振子向著平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中() a振子所受的回復(fù)力逐漸增大b振子離開(kāi)平衡位置的位移逐漸增大c振子的速度逐漸增大d振子的加速度逐漸增大解析在振子向著平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，振子所受的回復(fù)力逐漸減小，振子離開(kāi)平衡位置的位移逐漸減小，振子的速度逐漸增大，振子的加速度逐漸減小，選項(xiàng)c 正確答案c 題組一對(duì)振動(dòng)的理解1(多選 )下列幾種運(yùn)動(dòng)中屬于機(jī)械振動(dòng)的是() a乒乓球在地面上的上下運(yùn)動(dòng)b彈簧振子在豎直方向的上下運(yùn)動(dòng)c秋千在空中來(lái)回運(yùn)動(dòng)d豎直

17、浮于水面上的圓柱形玻璃瓶上下振動(dòng)解析機(jī)械振動(dòng)是物體在平衡位置兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，乒乓球在地面上的上下運(yùn)動(dòng)不是在平衡位置兩側(cè)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)答案bcd 2關(guān)于機(jī)械振動(dòng)的位移和平衡位置，以下說(shuō)法中正確的是() a平衡位置就是物體振動(dòng)范圍的中心位置b機(jī)械振動(dòng)的位移總是以平衡位置為起點(diǎn)的位移c機(jī)械振動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的路程越大，發(fā)生的位移也就越大d機(jī)械振動(dòng)的位移是指振動(dòng)物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)的位移解析平衡位置是物體可以靜止的位置，所以應(yīng)與受力有關(guān)，與是否為振動(dòng)范圍的中心位置無(wú)關(guān)，所以a 錯(cuò)誤；振動(dòng)位移是以平衡位置為初始點(diǎn)指向振動(dòng)物體所在位置的有向線段，振動(dòng)位移隨時(shí)間而變化，振動(dòng)物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)，振動(dòng)位移最大，選

18、項(xiàng)b 正確，教育資源教育資源d 錯(cuò)誤；振動(dòng)物體的位移與運(yùn)動(dòng)的路程沒(méi)有關(guān)系，c 錯(cuò)誤答案b 題組二對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解3如圖 1 所示，彈簧振子b 上放一個(gè)物塊a，在 a 與 b 一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列關(guān)于 a 受力的說(shuō)法中正確的是() 圖 1 a物塊 a 受重力、支持力及彈簧對(duì)它的恒定的彈力b物塊 a 受重力、支持力及彈簧對(duì)它的大小和方向都隨時(shí)間變化的彈力c物塊 a 受重力、支持力及b 對(duì)它的恒定的摩擦力d物塊 a 受重力、支持力及b 對(duì)它的大小和方向都隨時(shí)間變化的摩擦力解析物塊 a 受到重力、支持力和摩擦力的作用摩擦力提供a 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)所需的回復(fù)力，其大小和方向都隨時(shí)間變化，d 選項(xiàng)正確答

19、案d 4簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于() a勻變速直線運(yùn)動(dòng)b勻速直線運(yùn)動(dòng)c曲線運(yùn)動(dòng)d變速運(yùn)動(dòng)解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小不斷變化，選項(xiàng)a、b 錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度不斷變化，是變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)d 正確答案d 5(多選 )如圖 2 所示，彈簧振子以o 為平衡位置，在b、 c 間振動(dòng)，則 () 圖 2 a從 bocob 為一次全振動(dòng)b從 oboc b 為一次全振動(dòng)c從 cobo c 為一次全振動(dòng)dob 的大小不一定等于oc解析o 為平衡位置， b、c 為兩側(cè)最遠(yuǎn)點(diǎn)，則從b 起經(jīng) o、c、o、b 路程為振幅的4倍，故選項(xiàng)a 正確；從 o 起經(jīng) b、o、c、b 路程為振幅的5 倍，超

20、過(guò)一次全振動(dòng)，故選項(xiàng)b 錯(cuò)誤；從c 起經(jīng) o、b、o、c 路程為振幅的4 倍，選項(xiàng)c 正確；因彈簧振子的系統(tǒng)不考慮摩擦，所以振幅一定，選項(xiàng)d 錯(cuò)誤答案ac 教育資源教育資源6彈簧振子的質(zhì)量是2 kg，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到平衡位置左側(cè)2 cm 時(shí)，受到的回復(fù)力是4 n，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到平衡位置右側(cè)4 cm 時(shí)，它的加速度是() a2 m/s2，向右b2 m/ s2，向左c4 m/s2，向右d4 m/ s2，向左解析加速度方向指向平衡位置，因此方向向左由力和位移的關(guān)系：f kx 可知，當(dāng) x4 cm 時(shí)，回復(fù)力f8 n，所以加速度akxmfm 4 m/s2，d 正確答案d 7如圖 3 所示，質(zhì)量為m 的物體 a

21、放置在質(zhì)量為m 的物體 b 上， b 與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中a、b 之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為 k，當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置的位移為x 時(shí)， a、 b間摩擦力的大小等于() 圖 3 a0 bkxcmmkxdmmmkx解析當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置的位移為x 時(shí)，彈簧彈力的大小為kx，以整體為研究對(duì)象，此時(shí) a 與 b 具有相同的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得kx(m m)a，故 akxmm.以 a 為研究對(duì)象，使 a產(chǎn)生加速度的力即為b對(duì) a的靜摩擦力ff， 由牛頓第二定律可得ffmammmkx.故正確答案為d. 答案d題組三描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量8(多選 )做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的

22、振子每次通過(guò)同一位置時(shí)，相同的物理量是() a速度b加速度c位移d動(dòng)能教育資源教育資源解析振子通過(guò)同一位置時(shí)，位移、加速度的大小和方向都相同，速度的大小相同，但方向不一定相同，因此b、c、d 正確答案bcd9如圖 4 所示，振子以o 點(diǎn)為平衡位置在a、b 間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從振子第一次到達(dá)p點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則() 圖 4 a振子第二次到達(dá)p 點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期b振子第三次到達(dá)p 點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期c振子第四次到達(dá)p 點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期d振子從 a 點(diǎn)到 b 點(diǎn)或從 b 點(diǎn)到 a 點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期解析從經(jīng)過(guò)某點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則再經(jīng)過(guò)該點(diǎn)兩次所用的時(shí)間為一個(gè)周期，b 對(duì)， a、c錯(cuò)；振子從a

23、 到 b 或從 b 到 a 的時(shí)間間隔為半個(gè)周期，d 錯(cuò)答案b 10周期為2 s 的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在半分鐘內(nèi)通過(guò)的路程是60 cm，則在此時(shí)間內(nèi)振子經(jīng)過(guò)平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為() a15 次， 2 cm b30 次， 1 cm c15 次， 1 cm d60 次， 2 cm 解析振子完成一次全振動(dòng)經(jīng)過(guò)軌跡上每點(diǎn)的位置兩次(除最大位移處 )，而每次全振動(dòng)振子通過(guò)的路程為4 個(gè)振幅答案b 11如圖 5 所示，在光滑水平面上振動(dòng)的彈簧振子的平衡位置為o，把振子拉到a 點(diǎn)，oa1 cm，然后釋放振子， 經(jīng)過(guò) 0.2 s振子第 1 次到達(dá) o 點(diǎn)，如果把振子拉到a點(diǎn)， oa2 cm，則釋放振子后，

24、振子第1 次到達(dá) o 點(diǎn)所需的時(shí)間為() 圖 5 a0.2 s b0.4 s c0.1 s d0.3 s 解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期只跟振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)有關(guān)，與振幅無(wú)關(guān)， 兩種情況下振子第1 次到達(dá)平衡位置所需的時(shí)間都是振動(dòng)周期的14，它們相等教育資源教育資源答案a 題組四簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量及運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化12(多選 )在光滑斜面上的物塊a 被平行于斜面的輕質(zhì)彈簧拉住靜止于o 點(diǎn)，如圖6所示， 現(xiàn)將 a 沿斜面拉到b 點(diǎn)無(wú)初速度釋放，物塊在 bc 范圍內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是 () 圖 6 aob 越長(zhǎng)，物塊a 的振動(dòng)能量越大b在振動(dòng)過(guò)程中，物塊a 的機(jī)械能守恒c物塊在c 點(diǎn)時(shí)，由物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最大，在o 點(diǎn)時(shí)最小d物塊在 c 點(diǎn)時(shí)，由物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最大，在b 點(diǎn)時(shí)最小解析物塊在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒物塊在c 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零，由物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最大，物塊在o 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大，由物塊與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)勢(shì)能最小，選項(xiàng) b、d 錯(cuò)誤， c 正確