高考物理一轮复习重难点诠释 第七章第1讲 简谐运动 简谐运动的图象课件.ppt

第七章 机械振动和机械波 第1讲简谐运动 简谐运动的图象 重点难点诠释 04 典型例题剖析 07 适时仿真训练 11 目录 重点难点诠释 跟踪练习1有一弹簧振子做简谐运动 则 a 加速度最大时 速度最大b 速度最大时 位移最大c 位移最大时 回复力最大d 回复力最大时 加速度最大 解析 振子加速度最大时 处在最大位移处 此时振子的速度为零 由f kx知道 此时振子所受回复力最大 所以选项a错 c d对 振子速度最大时 是经过平衡位置时 此时位移为零 所以选项b错 故正确选项为c d 答案 cd 重点难点诠释 跟踪练习2劲度系数为20n cm的弹簧振子 它的振动图象如图所示 在图中a点对应的时刻 a 振子所受的弹力大小为0 5n 方向指向x轴的负方向b 振子的速度方向指向x轴的正方向c 在0 4s内振子作了1 75次全振动d 在0 4s内振子通过的路程为0 35cm 位移为0 解析 由图可知a在t轴上方 位移x 0 25cm 所以弹力f kx 5n 即弹力大小为5n 方向指向x轴负方向 选项a不正确 由图可知过a点作图线的切线 该切线与 重点难点诠释 答案 b x轴的正方向的夹角小于90 切线斜率为正值 即振子的速度方向指向x轴的正方向 选项b正确 由图可看出 t 0 t 4s时刻振子的位移都是最大 且都在t轴的上方 在0 4s内完成两次全振动 选项c错误 由于t 0时刻和t 4s时刻振子都在最大位移处 所以在0 4s内振子的位移为零 又由于振幅为0 5cm 在0 4s内振子完成了2次全振动 所以在这段时间内振子通过的路程为2 4 0 50cm 4cm 故选项d错误 综上所述 该题的正确选项为b 例3如图所示 一个竖直弹簧连着一个质量m的薄板 板上放着一个木块 木块质量为m 现使整个装置在竖直方向做简谐运动 振幅为a 若要求在整个过程中小木块m都不脱离木板 则弹簧劲度系数k应为多大 典型例题剖析 解析 木板运动到最高点又不脱离 弹簧可能处于两种状态 无形变状态和压缩状态 若恰好脱离 则弹簧此时无形变 m m的加速度均为g 此时 系统回复力为f m m g所以弹簧在平衡位置时的弹力为ka m m g 典型例题剖析 若弹簧处于压缩状态 则系统在最高点的回复力为f m m g则弹簧在平衡位置时的弹力为f m m g ka则所以 答案 例4一弹簧振子沿x轴振动 振幅为4cm 振子的平衡位置位于x轴上的o点 图甲中的a b c d为四个不同的振动状态 黑点表示振子的位置 黑点上箭头表示运动的方向 图乙给出的 四条振动图线 可用于表示振子的振动图象是 a 若规定状态a时t 0 则图象为 b 若规定状态b时t 0 则图象为 典型例题剖析 典型例题剖析 解析 若t 0 质点处于a状态 则此时x 3cm运动方向为正方向 只有图 对 若t 0时质点处于b状态 此时x 2cm 运动方向为负方向 图不对 若取处于c状态时t 0 此时x 2cm 运动方向为负方向 故图 不正确 取状态d为t 0时 图 刚好符合 故a d正确 答案 ad c 若规定状态c时t 0