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 1412 考点强化 简谐运动的公式和图象课件.ppt

简谐运动的公式和图象 01 02 03 04 课堂互动 1 振动图象的特征 1 简谐运动的数学表达式是x asin t 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的位置 2 图象反映的是位移随时间变化的规律 随时间的增加而延伸 图象不代表质点运动的轨迹 3 任一时刻图线上过该点切线的斜率数值表示该时刻振子的速度大小 正 负表示速度的方向 为正时沿x轴正方向 为负时沿x轴负方向 课堂互动 2 振动图象展示的信息 1 振幅a 周期t 或频率f 和初相位 如图所示 2 某时刻振动质点离开平衡位置的位移 3 某时刻质点速度的大小和方向 曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度的大小和速度的方向 速度的方向也可根据下一时刻物体的位移的变化来确定 4 某时刻质点的回复力 加速度的方向 回复力总是指向平衡位置 回复力和加速度的方向相同 在图象上总是指向t轴 5 某段时间内质点的位移 回复力 加速度 速度 动能和势能的变化情况 f fm 题组剖析 转到解析 题组剖析 转回原题 题组剖析 2 2018 山西统测 多选 如图6甲所示 水平的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示 由振动图象可以得知 a 振子的振动周期等于2t1b 在t 0时刻 振子的位置在a点c 在t t1时刻 振子的速度为零d 在t t1时刻 振子的速度最大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到达同一位置时 若速度相同 则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期 从振动图象可以看出振子的振动周期为2t1 选项a正确 在t 0时刻 振子的位移为零 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 振子的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 题组剖析 3 多选 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 振子的振动图象如图7所示 已知弹簧的劲度系数为20n cm 振子质量为m 0 1kg 则 a 图中a点对应的时刻振子所受的回复力大小为5n 方向指向x轴的负方向b 图中a点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向c 图中a点对应的时刻振子的加速度大小为5m s2d 在0 4s内振子通过的路程为4cme 在0 4s内振子做了1 75次全振动 转到解析 题组剖析 转回原题 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 水平方向振动的弹簧振子 熟练掌握振子的振动过程以及振子振动过程中各物理量的变化规律 看到振动图象 头脑中立即呈现出一幅弹簧振子振动的图景 再把问题一一对应 分析求解 2 应用图象求解有关物理量 多选 一质点做简谐运动的图象如图7所示 下列说法不正确的是 a 质点振动频率是4hzb 在10s内质点经过的路程是20cmc 第4s末质点的速度是零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 备选训练 解析读图可知 该简谐运动的周期为4s 频率为0 25hz 在10s内质点经过的路程是2 5 4a 20cm 第4s末的速度最大 在t 1s和t 3