河南省开封市兰考县高中物理简谐运动

河南省开封市兰考县高中物理简谐运动

简谐运动 ‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．弹簧振子模型：如图2所示，如果球与杆之间的摩擦可以 ，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以 ，则该装置为弹簧振子．‎ ‎2．弹簧振子不一定水平放置，例如：竖直悬挂的弹簧振子、光滑斜面上的弹簧振子，如图3所示．‎ ‎3．振动特点：振动是一种往复运动，具有 和 ．‎ ‎4．弹簧振子的平衡位置：振子原来 时的位置．‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．图象的建立：用横坐标表示振子运动的 ，纵坐标表示振子在振动过程中离开平衡位置的 ，建立直角坐标系．描绘出位移x随时间t变化的图象，如图所示．‎ ‎2．振子的位移x的意义 振子的位移通常以 为参考点，是由平衡位置指向振子所在位置的有向线段(不同于一般运动的位移)．在x－t图象中，振子位置在t轴上方，表示位移为 (如图4中t1、t4时刻)，位置在t轴下方表示位移为 如图4中t2时刻)．‎ ‎3．图象的物理意义：反映了振子位置随时间变化的规律，它 (填“是”或“不是”)振子的运动轨迹．‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦(或余弦)函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条 ，这样的振动叫做简谐运动．‎ ‎2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种周期性运动．弹簧振子的运动就是简谐运动．‎ ‎3．图象的应用 ‎(1)确定位移及变化 从简谐运动图象可直接读出不同时刻t的 值，从最大位移处向平衡位置运动过程中位移 ，从平衡位置向最大位移处运动过程中位移 ．‎ ‎(2)确定各时刻速度的大小和方向 ‎①速度的方向结合质点的实际运动方向判断．‎ ‎②速度的大小根据位移情况判断：在平衡位置，质点速度 ；在最大位移处，质点速度为 .在从平衡位置向最大位移处运动的过程中，速度 ；在从最大位移处向平衡位置运动的过程中，速度 ．‎ 一、对弹簧振子运动特点的理解 例1　一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．若位移为负值，则速度一定为正值 B．振子通过平衡位置时，速度为零，位移最大 C．振子每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同 D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同 二、弹簧振子的x－t图象 例2　如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x－t图象如图乙所示．则下列说法中正确的是(　　)‎ A．t2时刻振子在A点 B．t2时刻振子在B点 C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大 D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小 三、对简谐运动图象的理解 例3　如图7所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是(　　)‎ A．由P→Q位移在增大 B．由P→Q速度在增大 C．由M→N位移先减小后增大 D．由M→N位移始终减小