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高中物理之简谐运动知识点如图,把连在一起的弹簧和小球穿在水平杆上,弹簧左端固定在支架上,小球可以在杆上滑动。小球滑动时的摩擦力可以忽略,弹簧的质量比小球相比也可忽略。把小球拉向右方,放手这样就成了一个弹簧振子。①小球原来静止的位置叫做平衡位置。小球在平衡位置附近所做的往复运动,是一种机械振动,简称振动。这样的系统成为弹簧振子。②小球的运动是平动,可以看作质点。③弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力,不考虑弹簧的质量,不考虑振子(金属小球)的大小和形状的理想化的物理模型。位移——时间图象(1)振动物体的位移是指由平衡位置指向振子所在处的有向线段,可以说某时刻的位移。振动物体的位移与运动学中位移的含义不同,振子的位移总是相对于平衡位置而言的,即初位置是平衡位置,末位置是振子所在的位置。因而振子对平衡位置的位移方向始终背离平衡位置。(2)振子位移的变化规律振子的运动A→OO→BB→OO→A对O点位移的方向向右向左向左向右大小变化减小增大减小增大(3)记录振动的图象①用频闪照相的方法。因为摄像底片从下向上匀速运动,底片运动的距离与时间成正比,因此可用底片运动的距离代表时间轴。振子的频闪照片反映了不同时刻振子离开平衡位置的位移,也就是位移随时间变化的规律。②在弹簧振子的小球上安装一只绘图笔,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。这种方法在实际中有着很重要应用。如医院里的心电图仪、地震仪中绘制地震曲线的装置等,都用类似的方法记录振动情况。弹簧振子的位移——时间图象是一条正(余)弦曲线。如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线,这样的振动,叫做简谐运动。简谐运动是机械振动中最简单、最基本的振动。弹簧振子的运动就是简谐运动。习题演练(多项选择)某时刻的波形图.图是一个弹簧振子的示意图,O是它的平衡位置,在B、C之间做简谐运动,规定以向右为正方向,图是它的速度v随时间t变化的图象.下面的说法中正确的是()A.t=2s时刻,它的位置在O点左侧4cm处B.t=3s时刻,它的速度方向向左C.t=4s时刻,它的加速度为方向向右的最大值D.它的一个周期时间为8s习题解析1.BCD根据振动图像可知是从经过B向左计时,T=8s,因此从B到O要0.25T即2s,其位置应该为X=0cm,故A错;T=3s时,质点在O到C图中,所以它的速度方向向左;
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