第1課時-機械振動和振動圖像(編輯修改稿)
2025-09-12 00:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ∶ 4. (2)從 t=0起 ,乙第一次到達正的最大位移為 t=2 s時刻 ,此時 ,甲振動到了平衡位置 ,正向負方向運動 ,即向左運動 . 答案 :(1)1∶2 1∶4 (2)t=2 s時刻 平衡位置 向左運動 物理 考點掃描 重點透析 通熱點 考點一 簡諧運動的基本特征及其應(yīng)用 要點透析 F=kx,“”表示回復(fù)力的方向與位移方向相反 ,k是比例系數(shù) ,不一定是彈簧的勁度系數(shù) . 簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反 ,為變加速運動 ,遠離平衡位置時 ,x,F,a,Ep均增大 ,v,Ek均減小 ,靠近平衡位置時則相反 . 相隔 T或 nT的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同 . 物理 (1) 相隔2T或 ( 2 1 )2nT?(n 為正整數(shù) ) 的兩個時刻 , 振子位置關(guān)于平衡位置對稱 , 位移、速度、加速度大小相等 , 方向相反 . (2)如圖所示 ,振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置 O對稱的兩點 P,P′(OP=OP′) 時 ,速度的大小、動能、勢能相等 ,相對于平衡位置的位移大小相等 . (3)振子由 P到 O所用時間等于由 O到 P′ 所用時間 ,即 tPO=tOP′ . (4)振子往復(fù)過程中通過同一段路程 (如 OP段 )所用時間相等 ,即 tOP=tPO. 振動的能量包括動能 Ek和勢能 Ep,簡諧運動過程中 ,系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化 ,系統(tǒng)的機械能守恒 . 物理 典例突破 【 例 1】 (2022全國 Ⅱ 卷 ,34) 如圖 ,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兩個小物塊粘在一起組成的 .物塊在光滑水平面上左右振動 ,振幅為 A0,周期為 時 ,a,b之間的粘膠脫開 。以后小物塊 a振動的振幅和周期分別為 A和 T,則 A A0(填 “ ”“”或 “ =”), T T0(填 “ ”“”或 “ =”). 物理 ? 核心點撥 ? (1)物塊通過平衡位置時 ,速度最大 ,動能最大 ,而彈性勢能最小 . (2)振動系統(tǒng)的機械能大小決定了振幅的大小 . 解析 :當彈簧振子通過平衡位置時 ,a,b之間粘膠脫開 ,a,b由于慣性繼續(xù)向右運動 ,由于彈簧對物塊 a有向左的拉力 ,物塊 a向右做減速運動 ,動能減少 ,物塊 b在光滑水平面上做勻速直線運動 ,動能不變 ,由能量守恒定律知只有物塊 a減少的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能 ,所以彈簧的最大伸長量減小 ,故振幅減小 .由于在這 周期內(nèi) ,初速度和末速度不變 ,位移減小了 ,運動時間減小 ,振子的周期變小 . 答案 : 14物理 題后反思 分析簡諧運動中各物理量的變化情況的技巧 (1)位移增大時 ,振動質(zhì)點的回復(fù)力、加速度、勢能均增大 ,速度、動能均減小 。反之 ,則產(chǎn)生相反的變化 .另外 ,各矢量均在其值為零時改變方向 . (2)注意簡諧運動的周期性和對稱性 .位移相同時 ,回復(fù)力、加速度、動能、勢能可以確定 ,但速度可能有兩個方向 ,由于周期性 ,運動時間也不確定 . 物理 即時鞏固 解析 :物塊 A受到重力、支持力和摩擦力的作用 .重力和支持力二力平衡 ,摩擦力提供 A做簡諧運動所需的回復(fù)力 ,由 F=kx知 ,摩擦力隨時間變化其大小和方向都變化 ,故 D正確 . 1.[分析簡諧運動的回復(fù)力 ] 如圖所示 ,彈簧振子 B上放一個物塊 A,在 A與B一起做簡諧運動的過程中 ,下列關(guān)于 A受力的說法中正確的是 ( ) A受重力、支持力及彈簧對它的恒定的彈力 A受重力、支持力及彈簧對它的大小和方向都隨時間變化的彈力 A受重力、支持力及 B對它的恒定的摩擦力 A受重力、支持力及 B對它的大小和方向都隨時間變化的摩擦力 D 物理 2. 導(dǎo)學(xué)號 00622900 [由振動方程分析簡諧運動 ](多選 )某質(zhì)點做簡諧運動 ,其位移隨時間變化的關(guān)系式為 x=10sin t(cm),則下列關(guān)于質(zhì)點運動的說法中正確的是 ( ) 10 cm 4 s t=4 s時質(zhì)點的速度最大 t=4 s時質(zhì)點的位移最大 π4解析 : 由簡諧運動的表達式 x=10sinπ4t(cm), 知質(zhì)點的振幅為 10 cm,2 πT =π4, 得 T=8 s, 故 A 正確 ,B 錯 誤 。 將 t=4 s 代入 x= 10sinπ4t(cm), 可得位移為零 , 質(zhì)點正通過平衡位置 , 速度最大 , 故 C 正確 ,D 錯誤 . AC 物理 考點二 簡諧運動的圖像問題 要點透析 (1)簡諧運動的圖像是一條正弦或余弦曲線 ,如圖所示 . (2)圖
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