2012高中物理 11.1 簡諧運動課件 新人教版選修3-4

1、一、彈簧振子與簡諧運動的理解一、彈簧振子與簡諧運動的理解1 1實際物體看做理想振子的條件實際物體看做理想振子的條件彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，可以認為質(zhì)量集中于振子彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，可以認為質(zhì)量集中于振子( (小球小球) )；與彈簧振子相連的小球體積足夠小，可以認為小球；與彈簧振子相連的小球體積足夠小，可以認為小球是一個質(zhì)點；忽略彈簧以及小球與水平桿之間的摩擦力；小是一個質(zhì)點；忽略彈簧以及小球與水平桿之間的摩擦力；小球從平衡位置拉開的位移在彈性限度內(nèi)球從平衡位置拉開的位移在彈性限度內(nèi)2 2簡諧運動的位移簡諧運動的位移(1)(1)定義：振動位移可用從平衡位置指向振子所在位置的有向定

2、義：振動位移可用從平衡位置指向振子所在位置的有向線段表示，方向為從平衡位置指向振子所在位置，大小為平線段表示，方向為從平衡位置指向振子所在位置，大小為平衡位置到該位置的距離衡位置到該位置的距離(2)(2)位移的表示方法：以平衡位置為坐標原點，以振動所在的位移的表示方法：以平衡位置為坐標原點，以振動所在的直線為坐標軸，規(guī)定正方向，則某時刻振子偏離平衡位置的直線為坐標軸，規(guī)定正方向，則某時刻振子偏離平衡位置的位移可用該時刻振子所在位置的坐標來表示位移可用該時刻振子所在位置的坐標來表示3 3簡諧運動的速度簡諧運動的速度(1)(1)物理含義：速度是描述振子在平衡位置附近振動快慢的物物理含義：速度是描述

3、振子在平衡位置附近振動快慢的物理量在所建立的坐標軸理量在所建立的坐標軸( (也稱為也稱為“一維坐標系一維坐標系”) )上，速度上，速度的正負號表示振子運動方向與坐標軸的正方向相同或相反的正負號表示振子運動方向與坐標軸的正方向相同或相反(2)(2)特點：如圖所示為一簡諧運動的模型，振子在特點：如圖所示為一簡諧運動的模型，振子在O O點速度最點速度最大，在大，在A A、B B兩點速度為零兩點速度為零4.4.簡諧運動的加速度簡諧運動的加速度(1)(1)計算方法計算方法:a= ,:a= ,式中式中m m表示振子的質(zhì)量表示振子的質(zhì)量,k,k表示比例系表示比例系數(shù)數(shù),x,x表示振子距平衡位置的位移表示振子

4、距平衡位置的位移. .(2)(2)特點特點: :加速度大小呈線性變化加速度大小呈線性變化, ,方向只在平衡位置發(fā)生改變方向只在平衡位置發(fā)生改變. .kxm 簡諧運動中的位移、速度和加速度是彼此獨立簡諧運動中的位移、速度和加速度是彼此獨立的物理量，在同一位置，位移和加速度的方向是一定的，而的物理量，在同一位置，位移和加速度的方向是一定的，而速度方向卻有兩種可能速度方向卻有兩種可能【典例【典例1 1】 (2011(2011開封高二檢測開封高二檢測) )一彈簧振子做簡諧運動一彈簧振子做簡諧運動, ,下下列說法中正確的是列說法中正確的是( )( )A.A.若位移為負值若位移為負值, ,則速度一定為正值

5、則速度一定為正值, ,加速度也一定為正值加速度也一定為正值B.B.振子通過平衡位置時振子通過平衡位置時, ,速度為零速度為零, ,加速度最大加速度最大C.C.振子每次經(jīng)過平衡位置時振子每次經(jīng)過平衡位置時, ,加速度相同加速度相同, ,速度也一定相同速度也一定相同D.D.振子每次通過同一位置時振子每次通過同一位置時, ,其速度不一定相同其速度不一定相同, ,但加速度一但加速度一定相同定相同 【解題指導【解題指導】結(jié)合最簡單的水平彈簧振子的振動示意圖結(jié)合最簡單的水平彈簧振子的振動示意圖, ,按照下列順序判斷按照下列順序判斷: :【標準解答【標準解答】 【變式訓練】關(guān)于簡諧運動【變式訓練】關(guān)于簡諧運

6、動, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A A簡諧運動一定是水平方向的運動簡諧運動一定是水平方向的運動B B所有的振動都可以看做是簡諧運動所有的振動都可以看做是簡諧運動C C物體做簡諧運動時一定可以得到正弦曲線形的軌跡線物體做簡諧運動時一定可以得到正弦曲線形的軌跡線D D只要振動圖象是正弦曲線，物體一定做簡諧運動只要振動圖象是正弦曲線，物體一定做簡諧運動【解析【解析】選選D D物體的簡諧運動并不一定只在水平方向發(fā)生，物體的簡諧運動并不一定只在水平方向發(fā)生，各個方向都有可能發(fā)生，各個方向都有可能發(fā)生，A A錯簡諧運動是最簡單的振動錯簡諧運動是最簡單的振動,B,B錯做簡諧運動的軌跡線并

7、不是正弦曲線錯做簡諧運動的軌跡線并不是正弦曲線,C,C錯物體振動錯物體振動的圖象是正弦曲線，一定是做簡諧運動，的圖象是正弦曲線，一定是做簡諧運動，D D對對二、簡諧運動圖象的應用二、簡諧運動圖象的應用1 1振動圖象是振子的位移隨時間的變化規(guī)律，根據(jù)振動圖象：振動圖象是振子的位移隨時間的變化規(guī)律，根據(jù)振動圖象：(1)(1)可直接讀出振子在某一時刻相對于平衡位置的位移大小可直接讀出振子在某一時刻相對于平衡位置的位移大小. .(2)(2)從振動圖象上可直接讀出正從振動圖象上可直接讀出正( (負負) )位移的最大值位移的最大值. .(3)(3)可判斷某一時刻振動物體的速度方向和加速度方向，以及它可判斷

8、某一時刻振動物體的速度方向和加速度方向，以及它們的大小和變化趨勢們的大小和變化趨勢. .2 2應用振動圖象時，首先要注意理解好圖象與振動物體的實應用振動圖象時，首先要注意理解好圖象與振動物體的實際振動過程的對應關(guān)系：際振動過程的對應關(guān)系：(1)(1)簡諧運動的圖象不是振動質(zhì)點的軌跡做簡諧運動質(zhì)點的簡諧運動的圖象不是振動質(zhì)點的軌跡做簡諧運動質(zhì)點的軌跡是質(zhì)點軌跡是質(zhì)點( (如彈簧振子如彈簧振子) )往復運動的那一段線段這種往復往復運動的那一段線段這種往復運動的位移圖象，就是以運動的位移圖象，就是以x x軸上縱坐標的數(shù)值表示質(zhì)點相對平軸上縱坐標的數(shù)值表示質(zhì)點相對平衡位置的位移，以衡位置的位移，以t

9、t軸橫坐標數(shù)值表示各個時刻，這樣在軸橫坐標數(shù)值表示各個時刻，這樣在x xt t坐標系內(nèi)，可以找到各個時刻對應質(zhì)點位移坐標的點，即位坐標系內(nèi)，可以找到各個時刻對應質(zhì)點位移坐標的點，即位移隨時間分布的情況移隨時間分布的情況振動圖象振動圖象(2)(2)對同一振動物體，圖象的形狀與起始時刻的選取和正方向?qū)ν徽駝游矬w，圖象的形狀與起始時刻的選取和正方向的規(guī)定有關(guān)利用圖象解題，首先要深刻理解圖象的意義并的規(guī)定有關(guān)利用圖象解題，首先要深刻理解圖象的意義并能做到見圖象而知實際振動過程，同時也能由實際振動過程能做到見圖象而知實際振動過程，同時也能由實際振動過程回歸圖象回歸圖象 (1) (1)圖象法是物理學上研

10、究和描述物體的運動時圖象法是物理學上研究和描述物體的運動時常用的方法，它能夠形象直觀地反應物理規(guī)律，幫助我們研常用的方法，它能夠形象直觀地反應物理規(guī)律，幫助我們研究物理現(xiàn)象，解決實際問題究物理現(xiàn)象，解決實際問題.(2).(2)用圖象研究振動時，應注意用圖象研究振動時，應注意確定振動的周期、振幅、相位等確定振動的周期、振幅、相位等. .【典例【典例2 2】一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，該質(zhì)點在】一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，該質(zhì)點在t=3.5 st=3.5 s時刻時刻( )( )A A速度為正、加速度為正速度為正、加速度為正 B B速度為負、加速度為負速度為負、加速度為負C C速度為負、加速

11、度為正速度為負、加速度為正 D D速度為正、加速度為負速度為正、加速度為負 【解題指導【解題指導】(1)(1)先畫出簡諧運動的模型及正方向；先畫出簡諧運動的模型及正方向；(2)(2)由圖象看出質(zhì)點從由圖象看出質(zhì)點從B B點開始運動；點開始運動；(3)(3)在在3.5 s3.5 s時質(zhì)點在時質(zhì)點在OBOB段段, ,正在向正方向運動正在向正方向運動. .【標準解答【標準解答】選選D.D.由圖象可知，質(zhì)點從正的最大位移處出發(fā)，由圖象可知，質(zhì)點從正的最大位移處出發(fā)，向平衡位置運動，由此知向平衡位置運動，由此知3.5 s3.5 s時，質(zhì)點由平衡位置向正的最時，質(zhì)點由平衡位置向正的最大位移運動大位移運動.

12、 .由圖象可知在由圖象可知在t=3.5 st=3.5 s時刻，質(zhì)點正向正方向運時刻，質(zhì)點正向正方向運動，所以速度為正，此時質(zhì)點做減速運動，所以加速度為負動，所以速度為正，此時質(zhì)點做減速運動，所以加速度為負值，故選項值，故選項D D正確正確. .【規(guī)律方法【規(guī)律方法】簡諧運動圖象問題的分析方法簡諧運動圖象問題的分析方法解此類題時解此類題時, ,首先要理解首先要理解x xt t圖象的意義圖象的意義, ,其次要把其次要把x xt t圖象圖象與質(zhì)點的實際振動過程聯(lián)系起來與質(zhì)點的實際振動過程聯(lián)系起來. .再充分利用圖象的直觀性再充分利用圖象的直觀性, ,把圖象與振動過程聯(lián)系起來把圖象與振動過程聯(lián)系起來,

13、 ,圖象上的一個點表示振動中的一圖象上的一個點表示振動中的一個狀態(tài)個狀態(tài)( (位置、振動方向等位置、振動方向等),),圖象上的一段對應振動的一個過圖象上的一段對應振動的一個過程程, ,關(guān)鍵是判斷好平衡位置、最大位移及振動方向關(guān)鍵是判斷好平衡位置、最大位移及振動方向. .【變式訓練】如圖所示為一沿水平方向振動的彈簧振子的振【變式訓練】如圖所示為一沿水平方向振動的彈簧振子的振動圖象，求動圖象，求:(1):(1)從計時開始，什么時刻第一次達到彈性勢能從計時開始，什么時刻第一次達到彈性勢能最大？最大？(2)(2)在第在第2 s2 s末到第末到第3 s3 s末這段時間內(nèi)振子的加速度、速末這段時間內(nèi)振子的

14、加速度、速度、動能、彈性勢能各如何變化？度、動能、彈性勢能各如何變化？【解析【解析】由圖象可知零時刻位移為零，并且開始向正方向運由圖象可知零時刻位移為零，并且開始向正方向運動，先到正的最大位移處，這一過程速度變小，動能變小，動，先到正的最大位移處，這一過程速度變小，動能變小，彈性勢能變大；再返回平衡位置的過程，位移變小，動能變彈性勢能變大；再返回平衡位置的過程，位移變小，動能變大，彈性勢能變小大，彈性勢能變小. .由此可得：由此可得：(1)(1)第第1 s1 s末振子位移最大，所以彈性勢能最大末振子位移最大，所以彈性勢能最大. .(2)(2)這段時間內(nèi)振子的位移變大，所以加速度、彈性勢能變大；

15、這段時間內(nèi)振子的位移變大，所以加速度、彈性勢能變大；速度、動能變小速度、動能變小. .答案：答案：見解析見解析. .三、簡諧運動的特點三、簡諧運動的特點1 1速度、加速度、位移、動能、勢能的特點：速度、加速度、位移、動能、勢能的特點：(1)(1)振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置O O對稱對稱(OP=OP)(OP=OP)(如圖所示如圖所示) )的兩點的兩點P P、PP時，速度的大小、加速度的大小、位移的大小、動能、時，速度的大小、加速度的大小、位移的大小、動能、勢能相等勢能相等(2)(2)振子在對稱點速度的方向可以相同，也可以相反，加速度振子在對稱點速度的方向可以相同，也可以相反，加速度

16、的方向一定相反的方向一定相反2 2時間的對稱：振子由時間的對稱：振子由P P到到O O所用時間等于由所用時間等于由O O到到PP所用時間；所用時間；振子往復過程中通過同一段路程振子往復過程中通過同一段路程( (如如OPOP段段) )所用時間相等所用時間相等3 3簡諧運動具有周期性，振子的位移、速度、加速度都做周簡諧運動具有周期性，振子的位移、速度、加速度都做周期性變化期性變化【典例【典例3 3】如圖所示】如圖所示, ,一個做簡諧運動的質(zhì)點一個做簡諧運動的質(zhì)點, ,先后以同樣的速度通過相距先后以同樣的速度通過相距10 cm10 cm的的A A、B B兩點兩點, ,歷時歷時0.5 s,0.5 s,

17、過過B B點后再經(jīng)過點后再經(jīng)過t=0.5 s,t=0.5 s,質(zhì)點以大小相等、方向相反的速度再次質(zhì)點以大小相等、方向相反的速度再次通過通過B B點點, ,則質(zhì)點從離開則質(zhì)點從離開O O點到再次回到點到再次回到O O點歷時點歷時(O(O點為點為ABAB的中的中點點)( )( )A.0.5 s B.1.0 s C.2.0 s D.4.0 sA.0.5 s B.1.0 s C.2.0 s D.4.0 s 【解題指導【解題指導】該題可按如下思路分析該題可按如下思路分析: :【標準解答【標準解答】選選B.B.根據(jù)題意根據(jù)題意, ,由振動的對稱性可知由振動的對稱性可知:AB:AB的中點的中點為平衡位置為平

18、衡位置,A,A、B B兩點對稱分布在兩點對稱分布在O O點兩側(cè)點兩側(cè). .質(zhì)點從平衡位置質(zhì)點從平衡位置O O點向右運動到點向右運動到B B點的時間應為點的時間應為t tOBOB= = 0.5 s=0.25 s.0.5 s=0.25 s.質(zhì)點從質(zhì)點從B B點向右到達右方極端位置點向右到達右方極端位置(D(D點點) )的時間的時間t tBDBD= = 0.5 s=0.25 s.0.5 s=0.25 s.所以質(zhì)點從離開所以質(zhì)點從離開O O點到再次回到點到再次回到O O點的時間點的時間t=2tt=2tODOD=2=2(0.25+0.25) s=1.0 s,(0.25+0.25) s=1.0 s,故正確

19、選項為故正確選項為B.B.1212【變式訓練】如圖所示的振動圖象上有【變式訓練】如圖所示的振動圖象上有a a、b b、c c、d d、e e、f f六六點，其中：點，其中：(1)(1)與與a a位移相同的點有哪些位移相同的點有哪些?(2)?(2)與與a a速度相同的點速度相同的點有哪些有哪些?(3)b?(3)b點離開平衡位置的最大距離有多大點離開平衡位置的最大距離有多大? ?【解析【解析】(1)(1)位移是矢量，位移相同意味著位移的大小和方向位移是矢量，位移相同意味著位移的大小和方向都要相同，可知與都要相同，可知與a a位移相同的點有位移相同的點有b b、e e、f f(2)(2)速度是矢量，

20、速度相同則要求速度的大小和方向都要相同，速度是矢量，速度相同則要求速度的大小和方向都要相同，可知與可知與a a速度相同的點有速度相同的點有d d、e e(3)b(3)b點離開平衡位置的最大距離即為振動物體最大位移的大點離開平衡位置的最大距離即為振動物體最大位移的大小由圖知最大距離為小由圖知最大距離為2 cm2 cm答案：答案：(1)b(1)b、e e、f (2)df (2)d、e (3)2 cme (3)2 cm 【變式備選】一彈簧振子在一條直線上做簡諧運動，第【變式備選】一彈簧振子在一條直線上做簡諧運動，第一次先后經(jīng)過一次先后經(jīng)過M M、N N兩點時速度兩點時速度v(v0)v(v0)相同，那

21、么，下列說法相同，那么，下列說法正確的是正確的是( )( )A A振子在振子在M M、N N兩點受力相同兩點受力相同B B振子在振子在M M、N N兩點相對平衡位置的位移相同兩點相對平衡位置的位移相同C C振子在振子在M M、N N兩點加速度大小相等兩點加速度大小相等D D從從M M點到點到N N點，振子先做勻加速運動，后做勻減速運動點，振子先做勻加速運動，后做勻減速運動【解析【解析】選選C C建立彈簧振子模型如建立彈簧振子模型如圖所示因位移、速度、加速度和回圖所示因位移、速度、加速度和回復力都是矢量，它們要相同必須大小復力都是矢量，它們要相同必須大小相等、方向相同相等、方向相同M M、N N

22、兩點關(guān)于兩點關(guān)于O O點對稱，振子受力應大小相點對稱，振子受力應大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反由此可等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反由此可知，知，A A、B B選項錯誤振子在選項錯誤振子在M M、N N兩點的加速度雖然方向相反，兩點的加速度雖然方向相反，但大小相等，故但大小相等，故C C選項正確振子由選項正確振子由M M到到O O速度越來越大，但加速度越來越大，但加速度越來越小，振子做加速運動，但不是勻加速運動振子速度越來越小，振子做加速運動，但不是勻加速運動振子由由O O到到N N速度越來越小，但加速度越來越大，振子做減速運動，速度越來越小，但加速度越來越大，

23、振子做減速運動，但不是勻減速運動，故但不是勻減速運動，故D D選項錯誤選項錯誤【典例】如圖所示的三個圖線分別是用不同的傳感器測出的【典例】如圖所示的三個圖線分別是用不同的傳感器測出的不同物體的振動圖線從三個圖線可知，這三個物體振動的不同物體的振動圖線從三個圖線可知，這三個物體振動的共同特點是共同特點是_，三個物體中，最簡單的振動是，三個物體中，最簡單的振動是_._.【解題指導【解題指導】(1)(1)明確振動圖線的規(guī)律明確振動圖線的規(guī)律, ,即具有周期性即具有周期性. .(2)(2)知道彈簧振子振動圖線是機械振動中最簡單的振動圖線知道彈簧振子振動圖線是機械振動中最簡單的振動圖線. .【標準解答【

24、標準解答】從三個圖線可知，這三個物體振動的共同特點從三個圖線可知，這三個物體振動的共同特點是具有周期性三個物體中最簡單的振動是彈簧振子的振是具有周期性三個物體中最簡單的振動是彈簧振子的振動動答案：答案：運動具有周期性運動具有周期性 彈簧振子的振動彈簧振子的振動一、選擇題一、選擇題1 1下列運動中屬于機械振動的是下列運動中屬于機械振動的是( )( )A A樹枝在風的作用下運動樹枝在風的作用下運動B B豎直向上拋出的物體的運動豎直向上拋出的物體的運動C C說話時聲帶的運動說話時聲帶的運動D D爆炸聲引起窗扇的運動爆炸聲引起窗扇的運動【解析【解析】選選A A、C C、D D物體在平衡位置附近所做的往

25、復運動屬物體在平衡位置附近所做的往復運動屬于機械振動，故于機械振動，故A A、C C、D D正確；豎直向上拋出的物體到最高點正確；豎直向上拋出的物體到最高點后返回落地，不具有運動的往復性，因此不屬于機械振動，后返回落地，不具有運動的往復性，因此不屬于機械振動，故故B B錯誤錯誤2 2(2011(2011合肥高二檢測合肥高二檢測) ) 下列運動性質(zhì)屬于簡諧運動的是下列運動性質(zhì)屬于簡諧運動的是( )( )A A勻變速運動勻變速運動 B.B.勻速直線運動勻速直線運動C C非勻變速運動非勻變速運動 D.D.勻加速直線運動勻加速直線運動【解析【解析】選選C.C.簡諧運動的速度是變化的，簡諧運動的速度是變

26、化的，B B錯；加速度也是變錯；加速度也是變化的，化的，A A、D D錯，錯，C C對對. .3 3(2011(2011無錫高二檢測無錫高二檢測) )關(guān)于簡諧運動的圖象關(guān)于簡諧運動的圖象, ,下列說法中下列說法中正確的是正確的是( )( )A.A.表示質(zhì)點振動的軌跡表示質(zhì)點振動的軌跡, ,是正弦或余弦曲線是正弦或余弦曲線B.B.由圖象可判斷任一時刻質(zhì)點相對平衡位置的位移方向由圖象可判斷任一時刻質(zhì)點相對平衡位置的位移方向C.C.表示質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律表示質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律D.D.由圖象可判斷任一時刻質(zhì)點的速度方向由圖象可判斷任一時刻質(zhì)點的速度方向【解析【解析】選選B B、C C、

27、D.D.振動圖象表示質(zhì)點的位移隨時間的變化振動圖象表示質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律規(guī)律, ,不是運動軌跡不是運動軌跡,A,A錯錯C C對；由圖象可以判斷某時刻質(zhì)點的對；由圖象可以判斷某時刻質(zhì)點的位移和速度方向位移和速度方向,B,B、D D正確正確. .4 4物體做簡諧運動的過程中，有兩點物體做簡諧運動的過程中，有兩點A A、AA關(guān)于平衡位置對關(guān)于平衡位置對稱，則物體稱，則物體( )( )A A在在A A點和點和AA點的位移相同點的位移相同B B在兩點處的速度可能相同在兩點處的速度可能相同C C在兩點處的加速度可能相同在兩點處的加速度可能相同D D在兩點處的動能一定相同在兩點處的動能一定相同【解析

28、【解析】選選B B、D D根據(jù)簡諧運動的特點可知關(guān)于平衡位置的根據(jù)簡諧運動的特點可知關(guān)于平衡位置的對稱點，物體的位移大小相等，但方向相反，選項對稱點，物體的位移大小相等，但方向相反，選項A A錯誤；物錯誤；物體的速度大小相等，方向可以相同，也可以相反，故選項體的速度大小相等，方向可以相同，也可以相反，故選項B B正正確；物體的加速度大小相等方向相反，選項確；物體的加速度大小相等方向相反，選項C C錯誤；由于速度錯誤；由于速度大小相等，動能自然相同，選項大小相等，動能自然相同，選項D D正確正確5 5如圖所示，彈簧振子做簡諧運動，其位移如圖所示，彈簧振子做簡諧運動，其位移x x與時間與時間t t

29、的關(guān)系的關(guān)系如圖所示，由圖可知如圖所示，由圖可知( )( )A A在在t=1 st=1 s時，速度的值最大，方向為負，加速度為零時，速度的值最大，方向為負，加速度為零B B在在t=2 st=2 s時，速度的值最大，方向為負，加速度為零時，速度的值最大，方向為負，加速度為零C C在在t=3 st=3 s時，速度的值最大，方向為正，加速度最大時，速度的值最大，方向為正，加速度最大D D在在t=4 st=4 s時，速度的值最大，方向為正，加速度最大時，速度的值最大，方向為正，加速度最大【解析【解析】選選B Bt=1 st=1 s時，位移最大，加速度最大，速度為零，時，位移最大，加速度最大，速度為零，

30、選項選項A A錯誤；錯誤；t=2 st=2 s時，位移為零，加速度為零，而速度最時，位移為零，加速度為零，而速度最大速度方向要看該點切線斜率的正負，大速度方向要看該點切線斜率的正負，t=2 st=2 s時，速度為負時，速度為負值，選項值，選項B B正確；正確；t=3 st=3 s時，位移最大，加速度最大，速度為時，位移最大，加速度最大，速度為零，選項零，選項C C錯誤；錯誤；t=4 st=4 s時，位移為零，加速度為零，速度最時，位移為零，加速度為零，速度最大，方向為正，選項大，方向為正，選項D D錯誤錯誤6.(20106.(2010菏澤高二檢測菏澤高二檢測) )如圖如圖(a)(a)所示所示,

31、 ,一彈簧振子在一彈簧振子在ABAB間做間做簡諧運動簡諧運動,O,O為平衡位置為平衡位置. .圖圖(b)(b)是該振子做簡諧運動時的是該振子做簡諧運動時的x xt t圖象圖象. .則關(guān)于振子的加速度隨時間的變化規(guī)律則關(guān)于振子的加速度隨時間的變化規(guī)律, ,下列四個圖象下列四個圖象中正確的是中正確的是( )( )【解析【解析】選選C.C.設(shè)彈簧勁度系數(shù)為設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k,k,位移與加速度方向相反位移與加速度方向相反, ,由由牛頓第二定律得牛頓第二定律得a=- ,a=- ,故故C C正確正確. .kxm7.7.某彈簧振子的振動圖象如圖所示某彈簧振子的振動圖象如圖所示, ,將彈簧振子從平衡位置拉將彈

32、簧振子從平衡位置拉開開4 cm4 cm后放開后放開, ,同時開始計時同時開始計時, ,則在則在t=0.15 st=0.15 s時時( )( )A.A.振子正在做加速度減小的加速運動振子正在做加速度減小的加速運動B.B.振子正在做加速度增大的減速運動振子正在做加速度增大的減速運動C.C.振子速度方向沿振子速度方向沿x x軸正方向軸正方向D.D.振子的位移一定等于振子的位移一定等于2 cm2 cm【解析【解析】選選B.B.在在t t1 1=0.1 s=0.1 s到到t t2 2=0.2 s=0.2 s時間段內(nèi)時間段內(nèi), ,位移增大位移增大, ,速速度變小度變小, ,振子受到的彈力增大振子受到的彈力

33、增大, ,由由a= a= 知知a a變大變大, ,振子做加速度振子做加速度增大的減速運動增大的減速運動, ,故故A A錯錯B B正確正確; ;由圖象知由圖象知, ,振子正在向負最大位振子正在向負最大位移處運動移處運動, ,故速度方向沿故速度方向沿x x軸負方向軸負方向,C,C錯誤錯誤; ;當當t=0.2 st=0.2 s時時, ,振子振子運動到最大位移處運動到最大位移處, ,位移為位移為-4 cm,-4 cm,因因0.1 s0.1 s至至0.2 s0.2 s不呈線性關(guān)不呈線性關(guān)系系, ,所以所以0.15 s0.15 s時位移一定不等于時位移一定不等于2 cm,2 cm,故故D D錯誤錯誤. .

34、Fm8.(20118.(2011安慶高二檢測安慶高二檢測) )如圖所示是一水平彈簧振子做簡諧如圖所示是一水平彈簧振子做簡諧運動的振動圖象運動的振動圖象(x(xt t圖圖).).由圖可推斷，振動系統(tǒng)由圖可推斷，振動系統(tǒng)( )( )A.A.在在t t1 1和和t t3 3時刻具有相同的速度時刻具有相同的速度B.B.在在t t3 3和和t t4 4時刻具有相同的速度時刻具有相同的速度C.C.在在t t4 4和和t t6 6時刻具有相同的位移時刻具有相同的位移D.D.在在t t1 1和和t t6 6時刻具有相同的速度時刻具有相同的速度【解析【解析】選選B B、C C、D.tD.t1 1與與t t3 3

35、兩時刻振子經(jīng)同一位置向相反方兩時刻振子經(jīng)同一位置向相反方向運動，速度不相同，向運動，速度不相同，A A錯；錯；t t3 3與與t t4 4兩時刻振子經(jīng)過關(guān)于平衡兩時刻振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置的對稱點，速度大小相等、方向相同，位置的對稱點，速度大小相等、方向相同，B B對；對；t t4 4與與t t6 6兩時兩時刻振子的位移都是刻振子的位移都是-2 cm-2 cm，C C對；對；t t1 1和和t t6 6兩時刻振子經(jīng)過對稱兩時刻振子經(jīng)過對稱點向正方向運動，速度相同，點向正方向運動，速度相同，D D對對. .二、非選擇題二、非選擇題9.9.在研究一個物體的振動是否為簡諧運動時在研究一個物體的振動是否

36、為簡諧運動時, ,可以通過作出振可以通過作出振動的圖象來判斷動的圖象來判斷. .如圖所示如圖所示, ,在彈簧振子的小球上安置一支記在彈簧振子的小球上安置一支記錄用的鉛筆錄用的鉛筆P,P,在下面放一白紙帶在下面放一白紙帶, ,當小球振動時沿垂直于振動當小球振動時沿垂直于振動方向勻速拉動紙帶方向勻速拉動紙帶, ,鉛筆鉛筆P P就在紙帶上畫出一條振動曲線就在紙帶上畫出一條振動曲線. .為什為什么么? ?【解析【解析】運動曲線可以用描點法畫出運動曲線可以用描點法畫出, ,也可以在振動物體上固也可以在振動物體上固定一記錄裝置方法畫出定一記錄裝置方法畫出, ,由于紙帶的運動是勻速的由于紙帶的運動是勻速的, ,紙帶的運紙帶的運動距離動距離x=vtx=vt, ,時間時間t= ,t= ,即時間即時間t t的大小可以用的大