[理化生]12振動的描述課件魯科版選修-資料下載頁
2025-10-05 15:46本頁面
【正文】 簧的長度一定相等 解析： 選 C . A 選項中只能說明這兩個時刻振子處于同一位置，在 C ， B 兩點間選一點，設為 P 點，如圖所示，并未說明這兩個時刻振子的運動方向是否相同， Δ t 可以是振子由 P 向 B 再回到 P 的時間，故認為 Δ t 一定等于 T 的整數(shù)倍是錯誤的． B選項中振子兩次到 P 位置時速度大小相等、方向相反，但并不能肯定 Δ t 等于T2的整數(shù)倍，故 B 也是錯誤的．在相隔一個周期 T 的兩個時刻，振子只能位于同一位置，其位移相同、合外力相同、 加速度相等， C 選項是正確的．在相隔T2的兩個時刻，振子的位移大小相等、方向相反，對于圖中的P 點，其位置可位于與 P 處對稱的 P ′ 處，在 P 處彈簧處于伸長狀態(tài)，在 P ′ 處彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧長度并不相等， D 選項是錯誤的． 如圖 1－ 2－ 7所示是某質點做簡諧運動的振動圖象 ， 根據(jù)圖象中的信息 ， 回答下列問題： 圖 1－ 2－ 7 例 3 對簡諧運動的圖象和公式的理解 (1)振幅 、 周期各是多大 ？ (2)在 s和 s兩個時刻 ， 質點向哪個方向運動 ？ (3)質點在第 2秒末的位移是多少 ？ 在前 4秒內的路程是多少 ？ (4)這個簡諧運動的位移隨時間變化的關系式 ． 【 思路點撥 】 在分析此類問題時 ， 要理解好圖象與振動物體的實際振動過程的對應 ． 【 自主解答 】 由圖上的信息 ， 結合質點的振動過程可以得出： (1)質點離開平衡位置的最大位移 x＝ 10 cm， 所以振幅 A＝ 10 cm；質點完成一次全振動的時間為 4 s， 則周期 T＝ 4 s. (2)在 s以后的時間質點位移減小 ， 因此是向平衡位置運動 ， 在 s以后的時間位移增大 ， 因此是背離平衡位置運動 ． (3) 質點在 2 秒時在平衡位置，因此位移為零．質點在前 4 秒內完 成一個周期性運動，其路程 10 c m 4＝ 40 c m . (4) 因為 A ＝ 10 c m ， T ＝ 4 s ， ω ＝2πT＝π2， φ 0 ＝ 0 ，所以簡諧運動的表達式 x ＝ 10s i nπ2t . 【答案】 (1) A ＝ 10 c m ， T ＝ 4 s (2 ) 負方向 負方向 (3) x 2 ＝ 0 ， s ＝ 40 c m (4) x ＝ 10 s i nπ2 t 【 方法總結 】 (1)根據(jù)簡諧運動的圖象可以得出很多信息 ， 比如振幅 ， 質點在不同時刻的位移 ，速度的大小變化及方向 ． (2)要確定簡諧運動的表達式 ， 要知道振幅 、 初相位 、 周期 (或頻率 )． 變式訓練 3 懸掛在豎直方向上的彈簧振子 ，周期 T＝ 2 s， 從最低點位置向上運動時開始計時 ， 在一個周期內的振動圖象如圖 1－ 2－ 8所示 ， 關于這個圖象 ， 下列哪些說法正確 ( ) 圖 1－ 2－ 8 A． t＝ s時 ， 振子的加速度為正 ， 速度也為正 B． t＝ s時 ， 振子的加速度為負 ， 速度也為負 C． t＝ s， 振子的速度為零 ， 加速度為負的最大值 D． t＝ s時 ， 振子的速度為零 ， 加速度為負的最大值 ． 解析： 選 ：某時刻振子的位移 、 加速度方向 、 速度等 ． 例如 t＝ s時 ，位移為正 ， 則加速度為負 ， 且振子向平衡位置移動 ，速度為負 ， 故 A錯 ， 同理 B、 D錯 ， C正確 ．
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