简谐运动课件高二上学期物理人教版选择性

第二章

机械振动第一节

简谐振动物体做机械振动时，所受的合力有什么特点？OABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOBCDAxxxxxxFFFFFF总是指向平衡位置实验探究——弹簧振子

2.特点：振子在运动过程中水平方向只受弹力作用，这个弹力的方向跟振子偏离平衡位置O的位移方向＿＿，总指向＿＿位置，它的作用是使振子＿＿＿＿＿位置，这个力叫回复力。振子所受回复力F的大小跟振子偏离平衡位移的位移x的大小成＿＿，即＿＿＿，负号表示回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向＿＿。3.结论：物体在这种情况下的振动，叫＿＿＿＿。实验探究——弹簧振子相反平衡能返回平衡正比F=-kx相反简谐运动

【说明1】对一般的简谐运动，由于回复力不一定是弹簧的弹力，所以k不一定是＿＿＿＿而是回复力与位移的＿＿＿＿。

【说明2】回复力是按力的＿＿＿＿命名的。①回复力可以是弹力，也可以是其它力;②回复力可以是某一个力，或几个力的合力，或者某个力的分力。实验探究——弹簧振子比例系数作用效果劲度系数物理量变化过程A→OO→BB→OO→A位移x方向大小回复力F加速度a方向大小速度v方向大小动能大小势能大小向左减小向右减小向右增大增大减小向右增大向左增大向右减小减小增大向右减小向左减小向左增大增大减小向左增大向右增大向左减小减小增大三、简谐运动的能量特征三、简谐运动的能量特征结论：（1）在平衡位置，振子离开平衡位置的距离为零，所受回复力为零，加速度为零，速度的大小最大，动能最大，弹性势能为零；（2）在振幅最大处，振子离开平衡位置的距离最大，所受回复力的大小最大，加速度的大小最大，速度为零，动能为零，弹性势能最大；在回复力作用下，振子在振动过程中离开平衡位置的距离、加速度、速度、动能、弹性势能等每个周期里完全重复，这样的运动叫做周期性往复运动。【说明】由于简谐运动是一种理想状态下的运动，因此机械能守恒！1、一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是(

)A．若位移为负值，则速度一定为正值B．振子通过平衡位置时，速度为零C．振子每次通过平衡位置时，速度一定相同D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同【答案】D

【解析】该题考查简谐运动中位移和速度的变化规律．振子做简谐运动时，某时刻位移的方向与速度的方向可能相同，也可能相反，A、C错误．当通过同一位置时，速度的方向不一定相同，D正确．经过平衡位置时，速度最大，B错误．2、(多选)弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中(

)A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐减小C．振子的速度逐渐减小D．振子的加速度逐渐减小【答案】BD

课堂练习3．(多选)如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x­t图像如图乙所示。则下列说法中正确的是(

)A．t2时刻振子在A点B．t2时刻振子在B点C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小AC课堂练习4．(多选)如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是(

)A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N位移先减小后增大D．由M→N位移始终减小AC5．某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（）A．振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB．1s到2s的时间内振子向平衡位置运动C．2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同D．振子在2s内完成一次往复性运动1050-5-10t/sx/cm123456AB课堂练习 1、某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是() A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cm B、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动 C、2s时和3s时振子的位移相

等，运动方向也相同 D、振子在2s内完成一次往复

性运动1050-5-10t/sx/cm123456练习AB

2.（2022·全国·高一课时练习）如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法正确的是（）A．该图像的坐标原点是随意选取的B．从图像中可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴的方向匀速运动D．图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同CD练习

3.（2022·全国）（多选）关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是（

）A．表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B．由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C．表示质点的位移随时间变化的规律D．由图像可判断任一时刻质点的速度方向BCD

练习

4.如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，以向右为正方向建立x轴。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（）B练习

5.（2022·云南高二阶段练习）(多选)如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动的系统．用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是(

)A．钢球的最低处为平衡位置B．钢球原来静止时的位置为平衡位置C．钢球振动到距原静止位置下方3cm处时位移为3cmD．钢球振动到距原静止位置上方2cm处时位移为-2cmBCD练习6.（2022·湖北高二阶段练习）弹簧振子以O点为平