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第一部分第十一章机械振动第二节简谐运动的描述第2课时培优学案简谐运动的两种特性——周期性、对称性1.周期性简谐运动是一种周而复始的周期性的运动,按其周期性可作如下判断:(1)若t2-t1=nT,则t1、t2两时刻振动物体在同一位置,运动情况相同.2.对称性(1)空间的对称性经平衡位置两侧的对称点(如图中的C、B点)时,加速度的大小相等,方向相反;速度的大小相等,方向有时相同,有时相反;动能相同.(2)时间的对称性不论是从对称点回到平衡位置,还是从平衡位置运动到对称点,所用时间相等.(如图中从O到C、从O到B、从C到O、从B到O,它所用时间都相等)
如图所示,一个做简谐运动的质点,先后以同样的速度通过相距10cm的A、B两点,历时0.5s,过B点后再经过t=0.5s,质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点,则质点从离开O点到再次回到O点用时(O点为AB的中点)(
)A.0.5s
B.1.0sC.2.0s
D.4.0s思路点拨:解答本题可按如下思路分析:所以质点从离开O点到再次回到O点的时间t=2tOD=2×(0.25+0.25)s=1.0s故选项B正确.答案:B【题后总结】简谐运动的对称性(1)在关于平衡位置对称的两点处,物体的位移等值反向,速度可能相同也可能等值反向,动能、势能一定相同.(2)如图所示,物体在A、B间做简谐运动,O点为平衡位置,C、D两点关于O点对称,则有:物体连续两次经过同一点(如D点)的速度大小相等,方向相反.物体经过关于O点对称的两点(如C点和D点)时其速度的大小相等,方向可能相同,也可能相反.【训练】1.一质点在平衡位置O附近做简谐运动,从它经过平衡位置向右运动起开始计时,经0.13s质点第一次通过M点,再经0.1s第二次通过M点.(1)若M点在平衡位置右方,其振动周期是多少?(2)若M点在平衡位置左方,其振动周期又是多少?解析:(1)若质点从平衡位置O向右运动到M点,那么质点从O到M历时0.13s,再由M点经最右端A返回M点历时0.1s,如图甲所示.答案:(1)0.72s
(2)0.24s2.物体做简谐运动,通过A点时的速度大小为v,经1s后物体第一次以相同的速度通过B点,再经过1s物体又通过B点,已知物体在2s内所走过的总路程为12cm.则该简谐运动的周期和振幅分别是多少?解析:物体通过A点和B点的速度大小相等,A、B两点一定关于平衡位置O对称.如果物体从A先向平衡位置运动,根据题意作出物体的运动路径图如图甲所示,物体从A点向右运动到B,即图甲中从1运动到2,时间为1s,从2运动到3,又经过1s,从1到3共经历了0
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