高考物理大一轮复习 第十四章 第1讲 机械振动课件 教科版-教科版高三全册物理课件.pptx

2.简谐运动的两种模型简谐运动条件周期自测1(多选)关于简谐运动的理解下列说法中正确的是A.简谐运动是匀变速运动B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量C.简谐运动的回复力可以是恒力D.弹簧振子每次经过平衡位置时位移为零、动能最大E.单摆在任何情况下的运动都是简谐运动2.图像(1)从开始计时函数表达式为x＝Asinωt图像如图1甲所示.(2)从处开始计时函数表达式为x＝Acosωt图像如图乙所示.自测2有一弹簧振子振幅为0.8cm周期为0.5s初始时具有负方向的最大加速度则它的振动方程是自测3(多选)如图3所示A球振动后通过水平细绳迫使B、C振动振动达到稳定时下列说法中正确的是A.只有A、C的振动周期相等B.C的振幅比B的振幅小C.C的振幅比B的振幅大D.A、B、C的振动周期相等周期性特征例1(多选)(2018·山西省重点中学协作体期末)下列关于简谐运动以及做简谐运动的物体完成一次全振动的意义以下说法正确的是A.位移减小时加速度减小速度增大B.位移的方向总跟加速度的方向相反跟速度的方向相同C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程E.物体运动方向指向平衡位置时速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时速度方向与位移方向相同解析当位移减小时回复力减小则加速度减小物体向平衡位置运动速度在增大故A正确；回复力与位移方向相反故加速度和位移方向相反但速度可以与位移方向相同也可以方向相反；物体运动方向指向平衡位置时速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时速度方向与位移方向相同故B错误E正确；一次全振动时动能和势能均会有多次恢复为原来的大小故C错误；速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动故D正确.变式1如图4所示弹簧振子B上放一个物块A在A与B一起做简谐运动的过程中下列关于A受力的说法中正确的是A.物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B.物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C.物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力D.物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移.(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度的大小和速度的方向速度的方向也可根据下一时刻质点的位移的变化来确定.(4)某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置回复力和加速度的方向相同在图像上总是指向t轴.(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况.2.简谐运动的对称性：(图6)(1)相隔Δt＝(n＋)T(n＝012…)的两个时刻弹簧振子的位置关于平衡位置对称位移等大反向速度也等大反向.例2(2017·北京理综·15)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图7所示下列描述正确的是A.t＝1s时振子的速度为零加速度为负的最大值B.t＝2s时振子的速度为负加速度为正的最大值C.t＝3s时振子的速度为负的最大值加速度为零D.t＝4s时振子的速度为正加速度为负的最大值解析t＝1s时振子位于正向位移最大处速度为零加速度为负向最大故A正确；t＝2s时振子位于平衡位置并向x轴负方向运动速度为负向最大加速度为零故B错误；t＝3s时振子位于负向位移最大处速度为零加速度为正向最大故C错误；t＝4s时振子位于平衡位置并向x轴正方向运动速度为正向最大加速度为零故D错误.变式2质点做简谐运动其位移x与时间t的关系曲线如图8所示由图可知A.振幅为4cm频率为0.25HzB.t＝1s时速度为零但质点所受合外力最大C.t＝2s时质点具有正方向最大加速度D.该质点的振动方程为x＝2sint(cm)变式3(2018·山西省重点中学协作体期末)如图9所示的弹簧振子放在光滑水平桌面上O是平衡位置振幅A＝2cm周期T＝0.4s.解析当振子在O点右侧最大位移处时位移最大为2cm周期为0.4s一个周期的振动图像为(2)若从振子经过平衡位置开始计时求经过2.6s小球通过的路程？例3如图10甲是一个单摆振动的情形O是它的平衡位置B、C是摆球所能到达的最远位置.设向右为正方向.图乙是这个单摆的振动图像.根据图像回答：(2)开始时摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10m/s2试求这个单摆的摆长是多少？(计算结果保留两位有效数字)变式4(2017·上海单科·10)做简谐运动的单摆其摆长不变若摆球的质量增加为原来的倍摆球经过平衡位置的速度减为原来的则单摆振动的A.周期不变振幅不变B.周期不变振幅变小C.周期改变振幅