高考物理总复习选考部分机械振动机械波光电磁波相对论简介14-1-2考点强化简谐运动的公式和图象省公开

简谐运动公式和图象

01020304备选训练

课堂互动

题组剖析

规律总结

第1页课堂互动1.振动图象特征(1)简谐运动数学表示式是x＝Asin(ωt＋φ),图象是一条正弦或余弦曲线，是正弦曲线还是余弦曲线取决于质点初始时刻位置．(2)图象反应是位移随时间改变规律，随时间增加而延伸，图象不代表质点运动轨迹．(3)任一时刻图线上过该点切线斜率数值表示该时刻振子速度大小．正、负表示速度方向，为正时沿x轴正方向，为负时沿x轴负方向．第2页课堂互动2.振动图象展示信息(1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ(如图所表示)。(2)某时刻振动质点离开平衡位置位移。(3)某时刻质点速度大小和方向：曲线上各点切线斜率大小和正负分别表示各时刻质点速度大小和速度方向，速度方向也可依据下一时刻物体位移改变来确定。(4)某时刻质点回复力、加速度方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度方向相同，在图象上总是指向t轴。(5)某段时间内质点位移、回复力、加速度、速度、动能和势能改变情况。FFm第3页题组剖析转到解析第4页题组剖析转回原题第5页题组剖析2．(·山西统测)(多项选择)如图6甲所表示，水平光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所表示。由振动图象能够得知()A．振子振动周期等于2t1B．在t＝0时刻，振子位置在a点C．在t＝t1时刻，振子速度为零D．在t＝t1时刻，振子速度最大E．从t1到t2，振子正从O点向b点运动解析弹簧振子先后经历最短时间抵达同一位置时，若速度相同，则这段时间间隔就等于弹簧振子振动周期，从振动图象能够看出振子振动周期为2t1，选项A正确；在t＝0时刻，振子位移为零，所以振子应该在平衡位置O，选项B错误；在t＝t1时刻，振子在平衡位置O，该时刻振子速度最大，选项C错误，D正确；从t1到t2，振子位移方向沿正方向且在增加，所以振子正从O点向b点运动，选项E正确。答案ADE第6页题组剖析3．(多项选择)一水平弹簧振子沿x轴方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点，向x轴正方向运动时弹簧被拉伸，振子振动图象如图7所表示，已知弹簧劲度系数为20N/cm，振子质量为m＝0.1kg，则()A．图中A点对应时刻振子所受回复力大小为5N，方向指向x轴负方向B．图中A点对应时刻振子速度方向指向x轴正方向C．图中A点对应时刻振子加速度大小为5m/s2D．在0～4s内振子经过旅程为4cmE．在0～4s内振子做了1.75次全振动转到解析第7页题组剖析转回原题第8页规律总结反思总结：求解简谐运动问题时，要紧紧抓住一个模型——水平方向振动弹簧振子，熟练掌握振子振动过程以及振子振动过程中各物理量改变规律，看到振动图象，头脑中马上展现出一幅弹簧振子振动图景，再把问题一一对应、分析求解。第9页2．[应用图象求解相关物理量](多项选择)一质点做简谐运动图象如图7所表示，以下说法不正确是()A．质点振动频率是4HzB．在10s内质点经过旅程是20cmC．第4s末质点速度是零D．在t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同E．在t＝2s和t＝6s两时刻，质点速度相同备选训练转到解析第10页备选训练解析读图可知，该简谐运动周期为4s，频率为0.25Hz，在10s内质点经过旅程是2.5×4A＝20cm。第4s末速度最大。在t＝1s和t＝3s两时刻，