新課改-高中物理一輪復習（下） 17 B機械振動中檔版-試卷下載-教習網

簡諧運動
1.定義：如果物體在運動方向上所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置，質點的運動就是簡諧運動.
2.平衡位置：物體在振動過程中回復力為零的位置.
3.回復力
(1)定義：使物體在平衡位置附近做往復運動的力.
(2)方向：總是指向平衡位置.
(3)來源：屬于效果力，可以是某一個力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力.
技巧點撥
例題精練
1.(多選)一彈簧振子做簡諧運動，則以下說法正確的是( )
A.振子的加速度方向始終指向平衡位置
B.已知振動周期為T，若Δt＝T，則在t時刻和(t＋Δt)時刻振子運動的加速度一定相同
C.若t時刻和(t＋Δt)時刻彈簧的長度相等，則Δt一定為振動周期的整數(shù)倍
D.振子的動能相等時，彈簧的長度不一定相等
2.如圖1所示，彈簧振子B上放一個物塊A，在A與B一起做簡諧運動的過程中，下列關于A受力的說法中正確的是( )
圖1
A.物塊A受重力、支持力及彈簧對它的恒定的彈力
B.物塊A受重力、支持力及彈簧對它的大小和方向都隨時間變化的彈力
C.物塊A受重力、支持力及B對它的恒定的摩擦力
D.物塊A受重力、支持力及B對它的非恒定的摩擦力
考點二簡諧運動圖象的理解和應用
簡諧運動的圖象
1.物理意義：表示振子的位移隨時間變化的規(guī)律，為正弦(或余弦)曲線.
2.簡諧運動的圖象
(1)從平衡位置開始計時，把開始運動的方向規(guī)定為正方向，函數(shù)表達式為x＝Asin_ωt，圖象如圖2甲所示.
圖2
(2)從正的最大位移處開始計時，函數(shù)表達式為x＝Acs_ωt，圖象如圖乙所示.
技巧點撥
1.從圖象可獲取的信息
圖3
(1)振幅A、周期T(或頻率f)和初相位φ0(如圖3所示).
(2)某時刻振動質點離開平衡位置的位移.
(3)某時刻質點速度的大小和方向：曲線上各點切線的斜率的大小和正負分別表示各時刻質點的速度大小和方向，速度的方向也可根據下一相鄰時刻質點的位移的變化來確定.
(4)某時刻質點的回復力和加速度的方向：回復力總是指向平衡位置，回復力和加速度的方向相同.
(5)某段時間內質點的位移、回復力、加速度、速度、動能和勢能的變化情況.
2.簡諧運動的對稱性(如圖4)
圖4
(1)相隔Δt＝(n＋eq \f(1,2))T(n＝0,1,2…)的兩個時刻，彈簧振子的位置關于平衡位置對稱，位移等大反向(或都為零)，速度等大反向(或都為零)，加速度等大反向(或都為零).
(2)相隔Δt＝nT(n＝1,2,3…)的兩個時刻，彈簧振子在同一位置，位移、速度和加速度都相同.
例題精練
3.(多選)一個質點以O為中心做簡諧運動，位移隨時間變化的圖象如圖5，a、b、c、d表示質點在不同時刻的相應位置.下列說法正確的是( )
圖5
A.質點通過位置c時速度最大，加速度為零
B.質點通過位置b時，相對平衡位置的位移為eq \f(A,2)
C.質點從位置a到位置c和從位置b到位置d所用時間相等
D.質點從位置a到位置b和從位置b到位置c的平均速度相等
E.質點通過位置b和通過位置d時速度方向相同，加速度方向相反
4.(多選)某質點做簡諧運動，其位移與時間的關系式為x＝3sin (eq \f(2π,3)t＋eq \f(π,2)) cm，則( )
A.質點的振幅為3 cm
B.質點振動的周期為3 s
C.質點振動的周期為eq \f(2π,3) s
D.t＝0.75 s時刻，質點回到平衡位置
考點三單擺及其周期公式
1.定義：
如果細線的長度不可改變，細線的質量與小球相比可以忽略，球的直徑與線的長度相比也可以忽略，這樣的裝置叫作單擺.(如圖6)
圖6
2.視為簡諧運動的條件：θ