高二上學期物理人教版選擇性

描述簡諧運動的物理量由實驗和理論推導(dǎo)可得，簡諧運動位移（相對于平衡位置）隨時間的變化規(guī)律滿足正弦函數(shù)1、振幅A（1）定義：振動物體離開平衡位置的最大距離。（2）物理意義：描述振動強弱的物理量振幅的兩倍（2A）表示振動物體運動范圍OAB如圖所示為一款玩具“彈簧公仔”，該玩具由頭部、輕彈簧及底座組成，已知公仔頭部質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，底座質(zhì)量為0.5m。壓縮公仔頭部，然后由靜止釋放公仔頭部，此后公仔頭部在豎直方向上做簡諧運動，重力加速度為g。當公仔頭部運動至最高點時，底座對桌面的壓力剛好為零，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則下列說法正確的是（）A．公仔頭部做簡諧運動的振幅為3mg/2k

B．公仔頭部有最大速度時，彈簧處于原長C．公仔頭部有最大速度時，彈簧處于伸長狀態(tài)D．公仔頭部運動至最低點時，桌面對底座支持力的大小為3mgAD問題一：ω的意義？OAB簡諧運動時周期性運動，其周期怎么求？一次全振動：振動物體從某一初始狀態(tài)開始，再次回到初始狀態(tài)（即位移、速度均與初態(tài)完全相同）所經(jīng)歷的過程。周期T：振子完成一次全振動所需要的時間在一個周期T內(nèi)，ωt變化了多少？雖然簡諧運動沒有角速度的概念，但是在數(shù)值上依舊滿足：彈簧振子以O(shè)點為平衡位置在B、C兩點之間做簡諧運動，BC相距20cm，某時刻振子處于B點，經(jīng)過0.5s，首次到達C，則下列說法正正確的是（）A.振幅為20cmB.振子的周期為2sC.振子5s內(nèi)的路程為200cmD.振子在3s內(nèi)的位移為120cmC一個質(zhì)點做簡諧振動的圖像如圖所示，下列判斷中正確的是（）A．在t＝4×10－2s時，質(zhì)點速度達到最大值B．振幅為2×10－3m，頻率為50HzC．質(zhì)點在0到1×10－2s的時間內(nèi)，其速度和加速度方向相同D．該簡諧振動的方程為x＝0.2cos（50πt）cmCD拓展圓周運動的水平分運動是一個簡諧運動簡諧運動也可以等效為是某個圓周運動的水平分運動ω是這個等效圓周運動的角速度ω又叫做簡諧運動的“圓頻率”2.周期簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)本身的因素決定，與振幅無關(guān)某同學看到一只鳥落在樹上樹枝上的P處，樹枝在10s內(nèi)上下振動了6次，鳥飛走后他把50g的砝碼掛在P處，發(fā)現(xiàn)樹枝上下振動了12次，換成500g的砝碼后，他發(fā)現(xiàn)樹枝在15s內(nèi)上下振動了6次，你估計鳥的質(zhì)量最接近于（）A.50gB.200gC.500gD.600gB3.相位

描述周期性運動的物體在各個時刻所處狀態(tài)的物理量.月相：不同的月相可以表示月亮處于不同的狀態(tài)，可以反映出月亮處于不同的位置，月相隨時間的變化規(guī)律可以反映處月亮位置隨時間變化的規(guī)律把簡諧運動等效為一個圓周運動，物體在不同位置所對應(yīng)的相位實際上是圓周運動的“相位角”月相變化本質(zhì)上也是角度的變化如圖所示，并列懸掛兩個相同的彈簧振子，分別將小球A、小球B向下拉至P、Q位置，此時兩球離開平衡位置的距離分別為x和1.5x（均在彈簧彈性限度范圍內(nèi)）。先把小球A由靜止釋放，當A第一次到達平衡位置時，由靜止釋放小球B，則（）A．小球A到達最高點時，小球B還沒有到達平衡位置B．在平衡位置時，小球A與小球B的動能相等C．運動過程中，小球A和小球B的速度不可能相等D．小球B比小球A總是滯后四分之一個周期D簡諧運動的表達式振幅圓頻率相位初相位圓頻率可以表示簡諧運動相位變化的快慢，圓頻率越大則簡諧運動越快

兩個相同頻率的簡諧運動的相位差，簡稱相差同相：頻率相同、初相相同(即相差為0）的兩個振子振動步調(diào)完全相同反相：頻率相同、相差為π的兩個振子振動步調(diào)完全相反第一個簡諧運動比第二個超前了φ1-φ2，反映在圖像上即為左移了（φ1-φ2）/ω的距離寫出這兩個簡諧運動的表達式物體A做簡諧運動的振動位移xA＝3sin(100t＋π/2)m，物體B做簡諧運動的振動位移xB＝5sin(100t＋π/6)m。比較A、B的運動()A．振幅是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10mB．周期是標量，A、B周期相等為100sC．A振動的頻率fA等于B振動的頻率fBD．A的相位始終超前B的相位π/3CD課堂小結(jié)一、描述簡諧運動的物理量1、振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離2、周期T：完成一次全振動所需要的時間頻率f：單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)3、相位：周期性運動的物體在各個時刻所處的不同的狀態(tài)二、簡諧運動的表達式

振子到達平衡位置時，由于慣性繼續(xù)運動。振子離開平衡位置，由于彈簧對它有指向平衡位置的力而作加速或減速運動。彈簧振子的受力情況彈簧的彈力始終指向平衡位置！如果式豎直的彈簧振子？振子所受的合外力始終指向平衡位置！對于彈簧振子所受合外力與位移之間的關(guān)系圖像，下列圖像中正確的是（）C如圖所示的彈簧振子，此時振子具有向右的初速度v0，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，振子的質(zhì)量為m，AO之間的距離為A，取向右為正方向，試畫出x-t、v-t、F-t、a-t的圖像簡諧運動的回復(fù)力彈簧振子所受的合力F與振子位移X的大小成正比，且合力F的方向總是與位移X的方向相反。式中K為彈簧的勁度系數(shù)

由于力F的方向總是與位移X的方向相反，即總是指向平衡位置。它的作用總是要把物體拉回到平衡位置。所以稱為回復(fù)力，回復(fù)力是效果力受力滿足以上特征的運動，屬于簡諧運動！

做簡諧運動的物體，當位移為負值時，以下說法正確的是（）BA．速度一定為正值，加速度一定為正值B．速度不一定為正值，但加速度一定為正值C．速度一定為負值，加速度一定為正值D．速度不一定為負值，加速度一定為負值簡諧運動的位移跟加速度方向相反！如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在輕彈簧上，與彈簧一起在豎直方向上做簡諧運動。當振幅為A時，物體對彈簧的最大壓力是物體重力的1.5倍，則物體對彈簧的最小彈力為________；要使物體在振動中不離開彈簧，振幅的最大值為________。0.5mg2A一個質(zhì)量為m，側(cè)面積為S的正方形木塊放在水面上靜止(平衡)，如圖所示?，F(xiàn)用力向下將其壓入水中一小距離后撤掉外力，木塊在水面上下振動，試判斷木塊的振動是否為簡諧運動。F回＝mg－F浮，又F?。溅裧S(x0＋x)。由以上兩式，得F回＝mg－ρgS(x0＋x)＝mg－ρgSx0－ρgSx?！適g＝ρgSx0，∴F回＝－ρgSx。即F回＝－kx，(k＝ρgS)。即木塊做簡諧運動。A點和B點位于地球兩側(cè)，且兩點間存在一隧道，如圖所示。一個飛船從靜止開始沿著隧道運動，一段時間到達B點。飛船做什么運動？

如圖所示關(guān)于彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有（）ABCA．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

彈簧振子系統(tǒng)的機械能在振動過程中保持不變?nèi)鐖D所示，豎直彈簧上端固定，質(zhì)量為m的小球在豎直方向做振幅為A的簡諧運動。當小球振動到最高點時彈簧恰好為原長，重力加速度為g，則小球在簡諧運動過程中，下列說法正確的是（）A．彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變B．小球最大動能等于mgAC．彈簧最大彈性勢能等于mgAD．小球在最低點時彈簧的彈力大小為2mgD2、簡諧運動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，

振動的能量越大1、簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，

但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。簡諧運動的能量如圖所示，一彈簧振子在A、B間做簡諧運動，平衡位置為O，已知振子的質(zhì)量為M，若振子運動到B端時將一質(zhì)量為m的物體輕放到M的上面，使m和M間無相對運動的一起振動，下列敘述正確的是（）A.振幅不變B.振幅減小C.最大動能不變D.最大動能減少AC振幅越大，則系統(tǒng)的機械能就越大，機械能不變則振幅也不變!如圖所示，質(zhì)量為M的物塊鉤在水平放置的左端固定的輕質(zhì)彈簧的右端，構(gòu)成一彈簧振子，物塊可沿光滑水平面在BC間做簡諧運動，振幅為A．在運動過程中將一質(zhì)量為m的小物塊輕輕地放在M上，第一次是當M運動到平衡位置O處時放在上面，第二次是當M運動到最大位移處C處時放在上面，觀察到第一次放后的振幅為A1，第二次放后的振幅為A2，則（

）A.

A1=A2=A

B.

A1<A2=A

C.

A1=A2<A

D.

A2<A1=AB如圖1所示，輕彈簧上端固定，下端懸吊一個鋼球，把鋼球從平衡位置向下拉下一段距離A，由靜止釋放。以鋼球的平衡位置為坐標原點，豎直向上為正方向建立x軸，當鋼球在振動過程中某一次經(jīng)過平衡位置時開始計時，鋼球運動的位移—時間圖像如圖2所示。已知鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，則（

）A.

t1時刻鋼球處于超重狀態(tài)

B.

t2時刻鋼球的速度方向向上C.

t1-t2時間內(nèi)鋼球的動能逐漸增大

D.

t1-t2時間內(nèi)鋼球的機械能逐漸減小D如圖所示，水平光滑桌面上，輕彈簧的左端固定，右端連接物體P，P和Q通過輕繩繞過定滑輪連接。開始時，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，滑塊P處于位置O。將滑塊P向左推至彈簧原長的位置A點后由靜止釋放，P物體將在A點和右側(cè)的某位置（圖中未畫出）之間來回運動，滑塊未與定滑輪相碰，彈簧未超出彈性限度，已知P和Q的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，不計一切摩擦，則（）A．剛釋放瞬間，P的加速度為gB．繩上最大拉力為3mg/2C．從A點到O點，物體P與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于物體Q所受重力對Q所做的功D．彈簧的最大彈性勢能為2m2g2/kBDA點和B點位于地球兩側(cè)，且兩點間存在一隧道，如圖所示。現(xiàn)在A處同時釋放兩個載人宇宙飛船。其中一個飛船從靜止