簡諧運(yùn)動課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

第二章

機(jī)械振動第一節(jié)

簡諧振動物體做機(jī)械振動時(shí)，所受的合力有什么特點(diǎn)？OABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOBCDAxxxxxxFFFFFF總是指向平衡位置實(shí)驗(yàn)探究——彈簧振子

2.特點(diǎn)：振子在運(yùn)動過程中水平方向只受彈力作用，這個(gè)彈力的方向跟振子偏離平衡位置O的位移方向＿＿，總指向＿＿位置，它的作用是使振子＿＿＿＿＿位置，這個(gè)力叫回復(fù)力。振子所受回復(fù)力F的大小跟振子偏離平衡位移的位移x的大小成＿＿，即＿＿＿，負(fù)號表示回復(fù)力的方向跟振子偏離平衡位置的位移方向＿＿。3.結(jié)論：物體在這種情況下的振動，叫＿＿＿＿。實(shí)驗(yàn)探究——彈簧振子相反平衡能返回平衡正比F=-kx相反簡諧運(yùn)動

【說明1】對一般的簡諧運(yùn)動，由于回復(fù)力不一定是彈簧的彈力，所以k不一定是＿＿＿＿而是回復(fù)力與位移的＿＿＿＿。

【說明2】回復(fù)力是按力的＿＿＿＿命名的。①回復(fù)力可以是彈力，也可以是其它力;②回復(fù)力可以是某一個(gè)力，或幾個(gè)力的合力，或者某個(gè)力的分力。實(shí)驗(yàn)探究——彈簧振子比例系數(shù)作用效果勁度系數(shù)物理量變化過程A→OO→BB→OO→A位移x方向大小回復(fù)力F加速度a方向大小速度v方向大小動能大小勢能大小向左減小向右減小向右增大增大減小向右增大向左增大向右減小減小增大向右減小向左減小向左增大增大減小向左增大向右增大向左減小減小增大三、簡諧運(yùn)動的能量特征三、簡諧運(yùn)動的能量特征結(jié)論：（1）在平衡位置，振子離開平衡位置的距離為零，所受回復(fù)力為零，加速度為零，速度的大小最大，動能最大，彈性勢能為零；（2）在振幅最大處，振子離開平衡位置的距離最大，所受回復(fù)力的大小最大，加速度的大小最大，速度為零，動能為零，彈性勢能最大；在回復(fù)力作用下，振子在振動過程中離開平衡位置的距離、加速度、速度、動能、彈性勢能等每個(gè)周期里完全重復(fù)，這樣的運(yùn)動叫做周期性往復(fù)運(yùn)動?！菊f明】由于簡諧運(yùn)動是一種理想狀態(tài)下的運(yùn)動，因此機(jī)械能守恒！1、一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動，則下列說法中正確的是(

)A．若位移為負(fù)值，則速度一定為正值B．振子通過平衡位置時(shí)，速度為零C．振子每次通過平衡位置時(shí)，速度一定相同D．振子每次通過同一位置時(shí)，其速度不一定相同【答案】D

【解析】該題考查簡諧運(yùn)動中位移和速度的變化規(guī)律．振子做簡諧運(yùn)動時(shí)，某時(shí)刻位移的方向與速度的方向可能相同，也可能相反，A、C錯(cuò)誤．當(dāng)通過同一位置時(shí)，速度的方向不一定相同，D正確．經(jīng)過平衡位置時(shí)，速度最大，B錯(cuò)誤．2、(多選)彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動，在振子向平衡位置運(yùn)動的過程中(

)A．振子所受的回復(fù)力逐漸增大B．振子的位移逐漸減小C．振子的速度逐漸減小D．振子的加速度逐漸減小【答案】BD

課堂練習(xí)3．(多選)如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動，取向右為正方向，振子經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，其振動的x-t圖像如圖乙所示。則下列說法中正確的是(

)A．t2時(shí)刻振子在A點(diǎn)B．t2時(shí)刻振子在B點(diǎn)C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移在增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，振子的位移在減小AC課堂練習(xí)4．(多選)如圖所示為某物體做簡諧運(yùn)動的圖像，下列說法中正確的是(

)A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N位移先減小后增大D．由M→N位移始終減小AC5．某一彈簧振子的振動圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是（）A．振子偏離平衡位置的最大距離為10cmB．1s到2s的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動C．2s時(shí)和3s時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動方向也相同D．振子在2s內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動1050-5-10t/sx/cm123456AB課堂練習(xí) 1、某一彈簧振子的振動圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是() A、振子偏離平衡位置的最大距離為10cm B、1s到2s的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動 C、2s時(shí)和3s時(shí)振子的位移相

等，運(yùn)動方向也相同 D、振子在2s內(nèi)完成一次往復(fù)

性運(yùn)動1050-5-10t/sx/cm123456練習(xí)AB

2.（2022·全國·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示是用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移—時(shí)間圖像，下列有關(guān)該圖像的說法正確的是（）A．該圖像的坐標(biāo)原點(diǎn)是隨意選取的B．從圖像中可以看出小球在振動過程中是沿t軸方向移動的C．為了顯示小球在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直x軸的方向勻速運(yùn)動D．圖像中小球的疏密顯示出相同時(shí)間內(nèi)小球位置變化快慢不同CD練習(xí)

3.（2022·全國）（多選）關(guān)于簡諧運(yùn)動的圖像，下列說法中正確的是（

）A．表示質(zhì)點(diǎn)振動的軌跡是正弦或余弦曲線B．由圖像可判斷任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移方向C．表示質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律D．由圖像可判斷任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度方向BCD

練習(xí)

4.如圖，彈簧振子在M、N之間做簡諧運(yùn)動。以平衡位置O為原點(diǎn)，以向右為正方向建立x軸。若振子位于N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則其振動圖像為（）B練習(xí)

5.（2022·云南高二階段練習(xí)）(多選)如圖所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定，它們組成一個(gè)振動的系統(tǒng)．用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，鋼球便上下振動起來，若以豎直向下為正方向，下列說法正確的是(

)A．鋼球的最低處為平衡位置B．鋼球原來靜止時(shí)的位置為平衡位置C．鋼球振動到距原靜止位置下方3cm處時(shí)位移為3cmD．鋼球振動到距原靜止位置上方2cm處時(shí)位移為-2cmBCD練習(xí)6.（2022·湖北高二階段練習(xí)）彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平