2015高中物理-专题-简谐运动的图象讲义(含解析)-新人教版选修3-4

专题：简谐运动的图象题一题面：一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同（ ）A00.3s和0.30.6s B0.60.9s和0.91.2sC00.3s和0.91.2s D0.30.6s和0.91.2s题二题面：如图所示，为一弹簧振子在水平面做简谐运动的位移时间图象。则此振动系统 ( ) A在t1和t3时刻具有相同的速度B在t3和t4时刻振子具有相同的势能和速度C在t1和t4时刻振子具有相同的加速度D在t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2:1题三题面：一弹簧振子做简谐运动，周期为T，以下说法正确的是（ ）A. 若t 时刻和(t +t)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则t一定等于T的整数倍B. 若t 时刻和(t +t)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则t一定等于T/2的整数倍C. 若tT/2，则在t 时刻和(t +t)时刻振子运动的加速度大小一定相等D. 若tT/2，则在t时刻和(t +t)时刻弹簧的长度一定相等题四题面：一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间，关系的图像是( )题五题面：如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，落在弹簧上后继续向下运动到最低点的过程中，小球的速度v随时间t的变化图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BCD是平滑的曲线。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，则关于A、B、C、D各点对应的小球下落的位置坐标x及所对应的加速度a的大小，以下说法正确的是( )AxA=h，aA=0 BxB=h+，aB= 0CxC=h+2，aC= g DxD=h+2，aDg课后拓展练习注：此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目，故不在课堂中讲解，请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.题一题面：如图所示，图乙中图象记录了单摆中摆球的动能、势能随摆球位置变化的关系，下列关于图象的说法正确的是 ()Aa图线表示势能随位置的变化关系Bb图线表示机械能随位置的变化关系Cc图象表示动能随位置的变化关系D图象表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变题二题面：如图甲所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置。如图乙所示是振子做简谐运动的位移时间图象。下面四个图象中，能正确反映振子加速度变化情况的是()题三题面：如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下要求：（1）在第2s末到第3s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？（2）该振子在100s时的位移是多少？前100 s内路程是多少？讲义参考答案题一答案：D题二答案：BD题三答案：C题四答案：A题五答案：BC课后拓展练习题一答案：D详解：当摆球释放后，动能增大，势能减小，当运动至B点时动能最大，势能最小，然后继续摆动，动能减小，势能增大，到达C点后动能为零，势能最大，整个过程中摆球只有重力做功，摆球的机械能守恒，综上可知只有D项正确。题二答案：C详解：简谐运动的回复力为：Fkx，根据牛顿第二定律可得：a，加速度与位移的大小成正比，方向与位移方向相反，A、B错误；由题中图乙和加速度与位移的关系可得，D错误，C正确。题三答案：（1）位移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大。当t3s时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值。（2） 0，5m详解：（1）由图可知，在t2 s时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大。当t3s时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到