高二上学期物理人教版选择性

描述简谐运动的物理量由实验和理论推导可得，简谐运动位移（相对于平衡位置）随时间的变化规律满足正弦函数1、振幅A（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。（2）物理意义：描述振动强弱的物理量振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围OAB如图所示为一款玩具“弹簧公仔”，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部质量为m，弹簧的劲度系数为k，底座质量为0.5m。压缩公仔头部，然后由静止释放公仔头部，此后公仔头部在竖直方向上做简谐运动，重力加速度为g。当公仔头部运动至最高点时，底座对桌面的压力刚好为零，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（）A．公仔头部做简谐运动的振幅为3mg/2k

B．公仔头部有最大速度时，弹簧处于原长C．公仔头部有最大速度时，弹簧处于伸长状态D．公仔头部运动至最低点时，桌面对底座支持力的大小为3mgAD问题一：ω的意义？OAB简谐运动时周期性运动，其周期怎么求？一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。周期T：振子完成一次全振动所需要的时间在一个周期T内，ωt变化了多少？虽然简谐运动没有角速度的概念，但是在数值上依旧满足：弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，BC相距20cm，某时刻振子处于B点，经过0.5s，首次到达C，则下列说法正正确的是（）A.振幅为20cmB.振子的周期为2sC.振子5s内的路程为200cmD.振子在3s内的位移为120cmC一个质点做简谐振动的图像如图所示，下列判断中正确的是（）A．在t＝4×10－2s时，质点速度达到最大值B．振幅为2×10－3m，频率为50HzC．质点在0到1×10－2s的时间内，其速度和加速度方向相同D．该简谐振动的方程为x＝0.2cos（50πt）cmCD拓展圆周运动的水平分运动是一个简谐运动简谐运动也可以等效为是某个圆周运动的水平分运动ω是这个等效圆周运动的角速度ω又叫做简谐运动的“圆频率”2.周期简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关某同学看到一只鸟落在树上树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次，鸟飞走后他把50g的砝码挂在P处，发现树枝上下振动了12次，换成500g的砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近于（）A.50gB.200gC.500gD.600gB3.相位

描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量.月相：不同的月相可以表示月亮处于不同的状态，可以反映出月亮处于不同的位置，月相随时间的变化规律可以反映处月亮位置随时间变化的规律把简谐运动等效为一个圆周运动，物体在不同位置所对应的相位实际上是圆周运动的“相位角”月相变化本质上也是角度的变化如图所示，并列悬挂两个相同的弹簧振子，分别将小球A、小球B向下拉至P、Q位置，此时两球离开平衡位置的距离分别为x和1.5x（均在弹簧弹性限度范围内）。先把小球A由静止释放，当A第一次到达平衡位置时，由静止释放小球B，则（）A．小球A到达最高点时，小球B还没有到达平衡位置B．在平衡位置时，小球A与小球B的动能相等C．运动过程中，小球A和小球B的速度不可能相等D．小球B比小球A总是滞后四分之一个周期D简谐运动的表达式振幅圆频率相位初相位圆频率可以表示简谐运动相位变化的快慢，圆频率越大则简谐运动越快

两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同反相：频率相同、相差为π的两个振子振动步调完全相反第一个简谐运动比第二个超前了φ1-φ2，反映在图像上即为左移了（φ1-φ2）/ω的距离写出这两个简谐运动的表达式物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin(100t＋π/2)m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin(100t＋π/6)m。比较A、B的运动()A．振幅是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10mB．周期是标量，A、B周期相等为100sC．A振动的频率fA等于B振动的频率fBD．A的相位始终超前B的相位π/3CD课堂小结一、描述简谐运动的物理量1、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离2、周期T：完成一次全振动所需要的时间频率f：单位时间内完成全振动的次数3、相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状态二、简谐运动的表达式

振子到达平衡位置时，由于惯性继续运动。振子离开平衡位置，由于弹簧对它有指向平衡位置的力而作加速或减速运动。弹簧振子的受力情况弹簧的弹力始终指向平衡位置！如果式竖直的弹簧振子？振子所受的合外力始终指向平衡位置！对于弹簧振子所受合外力与位移之间的关系图像，下列图像中正确的是（）C如图所示的弹簧振子，此时振子具有向右的初速度v0，已知弹簧的劲度系数为k，振子的质量为m，AO之间的距离为A，取向右为正方向，试画出x-t、v-t、F-t、a-t的图像简谐运动的回复力弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比，且合力F的方向总是与位移X的方向相反。式中K为弹簧的劲度系数

由于力F的方向总是与位移X的方向相反，即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置。所以称为回复力，回复力是效果力受力满足以上特征的运动，属于简谐运动！

做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是（）BA．速度一定为正值，加速度一定为正值B．速度不一定为正值，但加速度一定为正值C．速度一定为负值，加速度一定为正值D．速度不一定为负值，加速度一定为负值简谐运动的位移跟加速度方向相反！如图所示，质量为m的木块放在轻弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，则物体对弹簧的最小弹力为________；要使物体在振动中不离开弹簧，振幅的最大值为________。0.5mg2A一个质量为m，侧面积为S的正方形木块放在水面上静止(平衡)，如图所示。现用力向下将其压入水中一小距离后撤掉外力，木块在水面上下振动，试判断木块的振动是否为简谐运动。F回＝mg－F浮，又F浮＝ρgS(x0＋x)。由以上两式，得F回＝mg－ρgS(x0＋x)＝mg－ρgSx0－ρgSx。∵mg＝ρgSx0，∴F回＝－ρgSx。即F回＝－kx，(k＝ρgS)。即木块做简谐运动。A点和B点位于地球两侧，且两点间存在一隧道，如图所示。一个飞船从静止开始沿着隧道运动，一段时间到达B点。飞船做什么运动？

如图所示关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有（）ABCA．等于在平衡位置时振子的动能B．等于在最大位移时弹簧的弹性势能C．等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和D．位移越大振动能量也越大

弹簧振子系统的机械能在振动过程中保持不变如图所示，竖直弹簧上端固定，质量为m的小球在竖直方向做振幅为A的简谐运动。当小球振动到最高点时弹簧恰好为原长，重力加速度为g，则小球在简谐运动过程中，下列说法正确的是（）A．弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变B．小球最大动能等于mgAC．弹簧最大弹性势能等于mgAD．小球在最低点时弹簧的弹力大小为2mgD2、简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，

振动的能量越大1、简谐运动中动能和势能在发生相互转化，

但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。简谐运动的能量如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M，若振子运动到B端时将一质量为m的物体轻放到M的上面，使m和M间无相对运动的一起振动，下列叙述正确的是（）A.振幅不变B.振幅减小C.最大动能不变D.最大动能减少AC振幅越大，则系统的机械能就越大，机械能不变则振幅也不变!如图所示，质量为M的物块钩在水平放置的左端固定的轻质弹簧的右端，构成一弹簧振子，物块可沿光滑水平面在BC间做简谐运动，振幅为A．在运动过程中将一质量为m的小物块轻轻地放在M上，第一次是当M运动到平衡位置O处时放在上面，第二次是当M运动到最大位移处C处时放在上面，观察到第一次放后的振幅为A1，第二次放后的振幅为A2，则（

）A.

A1=A2=A

B.

A1<A2=A

C.

A1=A2<A

D.

A2<A1=AB如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（

）A.

t1时刻钢球处于超重状态

B.

t2时刻钢球的速度方向向上C.

t1-t2时间内钢球的动能逐渐增大

D.

t1-t2时间内钢球的机械能逐渐减小D如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体P，P和Q通过轻绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放，P物体将在A点和右侧的某位置（图中未画出）之间来回运动，滑块未与定滑轮相碰，弹簧未超出弹性限度，已知P和Q的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦，则（）A．刚释放瞬间，P的加速度为gB．绳上最大拉力为3mg/2C．从A点到O点，物体P与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于物体Q所受重力对Q所做的功D．弹簧的最大弹性势能为2m2g2/kBDA点和B点位于地球两侧，且两点间存在一隧道，如图所示。现在A处同时释放两个载人宇宙飞船。其中一个飞船从静止