應(yīng)用簡諧運動規(guī)律解題

應(yīng)用簡諧運動規(guī)律解題第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六知識建網(wǎng)小組討論總結(jié)簡諧運動的規(guī)律以小組展示，補(bǔ)充完善第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六1.怎樣的運動為簡諧運動如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運動。如果質(zhì)點振動方向所受的力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置,質(zhì)點的運動就是簡諧運動.即回復(fù)力滿足F=-KX的運動就是簡諧運動運動學(xué)表述動力學(xué)表述第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六2.描述簡諧運動的概念及物理量平衡位置：是________________

，是________________不是受力平衡的位置振動物體靜止時的位置振動物體回復(fù)力為0的位置回復(fù)力：是________________方向:_______________物體振動方向的合力是根據(jù)效果命名的力,不是物體受到的力可以是各種性質(zhì)的力第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六位移:是_____________大小:___________方向:___________相對于平衡位置的位移振幅:周期,頻率與振幅無關(guān)，只由振子質(zhì)量和回復(fù)力與位移的比例系數(shù)決定。第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六相位,初相位,相位差4.簡諧運動的表達(dá)式（即振動方程）：其中各量含義：3.簡諧運動的特點：具有往復(fù)性，對稱性、周期性。

第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六

簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。5.簡諧運動的能量簡諧運動的能量由振動系統(tǒng)和振幅決定.振動系統(tǒng)一定時,振幅越大，振動的能量越大.

總機(jī)械能=任意位置的動能+勢能=平衡位置的動能=振幅位置的勢能第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六6.簡諧運動的振動圖象(x-t圖像)意義：————

————振動圖象是正弦還是余弦曲線，這決定于什么?第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六圖像的應(yīng)用：（1）直接讀出：①振幅A；②周期T；③任意時刻的位移x。對應(yīng)于圖像上某一點的坐標(biāo)（t，x）．

（2）間接得出：

①頻率f=1/T②

③一段時間內(nèi)的路程④x-t圖線上任一點的切線的斜率表——-速度vT內(nèi)通過的路程是4A1/2T內(nèi)通過的路程是2A1/4T內(nèi)通過的路程可能小于A，可能大于A，可能等于A第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六

判斷任一時刻t的a，F(xiàn)，x，v方向及大小分析任一段時間內(nèi)的a，F(xiàn)，x，v.EK.EP變化情況（3）思考:如何分析?一組訓(xùn)練題:第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六

如圖所示，是某簡諧振動圖象，試由圖象判斷下列說法哪些正確：()A、振幅是6cmB、周期是8sC、4s末擺球速度為負(fù)，振動加速度為零D、第6s末擺球的加速度為正，速度為零E、第9s末擺球的加速度為正，速度為正BCD題1:第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六

一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.025s，當(dāng)振子從平衡位置開始向右運動，在0.17s時刻，振子的運動情況是（）A．正在向左做減速運動B．正在向右做加速運動C．加速度正在減小D．動能正在減?。垲}2:］［題3］、關(guān)于彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有（）A．等于在平衡位置時振子的動能B．等于在最大位移時彈簧的彈性勢能C．等于任意時刻振子動能與彈簧彈性勢能之和D．位移越大振動能量也越大

第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六［題4］、當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法正確的（）

A．振子在振動過程中，速度相同時，彈簧的長度一定相等B．振子從最低點向平衡位置運動過程中，彈簧彈力始終做負(fù)功C．振子在振動過程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D．振子在振動過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒CD第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六

[題5]如圖所示，某一時刻彈簧振子的小球運動到平衡位置右側(cè)，距平衡位置0點3cm處的B點，已知小球的質(zhì)量為1kg，小球離開平衡位置的最大距離為5cm，彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，求：(1)最大回復(fù)力的大小是多少？(2)在B點時小球受到的回復(fù)力的大小和方向？(3)此時小球的加速度大小和方向？(4)小球的運動方向怎樣？OB第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六［題6］、如圖，輕彈簧的勁度系數(shù)k=39.2N/m，物體A的質(zhì)量mA=0.1kg,物體B的質(zhì)量mB=0.2kg，兩物塊間接觸水平，最大靜摩擦力F’=1.96N，為使兩物體在光滑水平面上一起做簡諧運動，它們之間不發(fā)生相對滑動，振動的最大振幅應(yīng)為多大？BA第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六

已知：k=39.2N/m，mA=0.1kg，mB=0.2kg,F’=1.96N,問A=?A的最大加速度：A、B一起做簡諧運動的最大加速度：最大回復(fù)力：最大振幅：aA=F’/mA=19.6m/s2a=aA=19.6m/s2F=(mA+mB)a=5.88NA=F/k=0.15m第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六［題7］:如圖，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運動，振動過程中，A、B間無相對運動，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)物體離開平衡位置為x時，A、B間的摩擦力大小等于：A.0B.kC.D.BAD第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六［題8］、一端固定于水平面上的豎直彈簧連著一塊質(zhì)量為M的薄板，板上放一質(zhì)量為m的小木塊(如圖).現(xiàn)使整個裝置在豎直方向作簡諧振動，振幅為A.若要求整個運動過程中小木塊都不脫離薄板，問應(yīng)選擇倔強(qiáng)系數(shù)κ值為多大的彈簧?解：在最高點，m要不脫離木板，對m，mg-N=maN≥0a≤g對整體(M+m)a=kAk=(M+m)a/A≤(M+m)g/A第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六［題9］、如圖所示，豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩球，其質(zhì)量mA=0.1kg、mB=0.5kg。靜止時彈簧伸長15cm，若剪斷A、B間的細(xì)線，則A作簡諧運動時的振幅和最大加速度為多少？解答：由兩球靜止時的力平衡條件，得彈簧的勁度系數(shù)為：第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六=40N/m。剪斷A、B間細(xì)線后，A球靜止懸掛時的彈簧的伸長量為彈簧下端的這個位置就是A球振動中的平衡位置。

懸掛B球后又剪斷細(xì)線，相當(dāng)于用手把A球下拉后又突然釋放，剛剪斷細(xì)線時彈簧比靜止懸掛A球多伸長的長度就是振幅，即A=x-xA=15cm-2.5cm=12.5cm振動中A球的最大加速度為=50m/s2。第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期六【題10】如圖所示，在質(zhì)量為M的無下底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m（M≥m）的D、B兩物體．箱子放在水平地面上，平衡后剪斷D、B間的連線，此后D將做簡諧運動．當(dāng)D運動到最高點時，木箱對地壓力為（）A、Mg；B．（M－m）g；C、（M＋m）g；D、（M＋2m）gA第21頁，