09-第二章-1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)-2024-2025學(xué)年高二物理選擇性必修第一冊(cè)(人教版)配套課件

1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第二章機(jī)械振動(dòng)1．知道什么是彈簧振子，理解振動(dòng)的平衡位置和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念。2．通過觀察和分析，理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移－時(shí)間圖像是一條正弦函數(shù)圖線。3．通過對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的描繪，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。4．通過對(duì)生活中振動(dòng)實(shí)例的觀察，體會(huì)振動(dòng)對(duì)生活的影響。學(xué)習(xí)任務(wù)1．機(jī)械振動(dòng)物體或物體的一部分在一個(gè)位置附近的________稱為機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。探究重構(gòu)·關(guān)鍵能力達(dá)成知識(shí)點(diǎn)一彈簧振子提醒

機(jī)械振動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一種，其軌跡可以是直線也可以是曲線。往復(fù)運(yùn)動(dòng)2．彈簧振子如圖所示，如果球與桿之間的摩擦可以____，且彈簧的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相比也可以____，我們把小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱為________。

提醒

彈簧振子是一個(gè)理想化模型，它是研究一般性振動(dòng)的基礎(chǔ)。3．平衡位置彈簧未形變時(shí)，小球所受_______的位置。4．振子的位移振子相對(duì)________的位移。忽略忽略彈簧振子合力為0平衡位置如圖所示，將彈簧和鉤碼組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)。問題1

上述振動(dòng)系統(tǒng)看成彈簧振子需要滿足什么條件？提示：(1)彈簧的質(zhì)量很小，相對(duì)于鉤碼的質(zhì)量可以忽略不計(jì)。(2)空氣阻力可以忽略不計(jì)。問題2

平衡位置怎樣確定？提示：平衡位置在彈簧的彈力和鉤碼重力平衡的位置。問題3

上述彈簧振子的振動(dòng)有什么規(guī)律？提示：在平衡位置附近上下做往復(fù)性的運(yùn)動(dòng)。1．彈簧振子是理想化的物理模型，類似于我們學(xué)習(xí)的質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷模型。2．實(shí)際物體看成彈簧振子的四個(gè)條件(1)彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，可以認(rèn)為質(zhì)量集中于振子(小球)。(2)構(gòu)成彈簧振子的小球體積足夠小，可以認(rèn)為小球是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。(3)忽略彈簧及小球與水平桿之間的摩擦力。(4)彈簧被拉伸(壓縮)的長(zhǎng)度在彈性限度內(nèi)。3．對(duì)平衡位置的理解(1)系統(tǒng)不振動(dòng)時(shí)，振子靜止時(shí)所處的位置。①水平彈簧振子的平衡位置在彈簧的原長(zhǎng)位置；②豎直彈簧振子的平衡位置在彈力與重力平衡的位置。(2)振動(dòng)過程中振子經(jīng)過平衡位置時(shí)速度最大。4．彈簧振子的位移位移是指相對(duì)平衡位置的位移，大小等于振子所在位置到平衡位置的距離，方向由平衡位置指向振子所在位置。

【典例1】

(多選)彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端連接一小球，組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，如圖所示，用手向下拉一小段距離后釋放小球，小球便上下振動(dòng)起來，關(guān)于小球的平衡位置，下列說法正確的是(

)A．在小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)B．在彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的位置C．在小球速度最大時(shí)的位置D．在小球原來靜止時(shí)的位置

√√CD

[平衡位置是振動(dòng)系統(tǒng)不振動(dòng)時(shí)，小球(振子)處于平衡狀態(tài)時(shí)所處的位置，可知此時(shí)小球所受的重力與彈簧的彈力大小相等，即mg＝kx，即小球原來靜止的位置，故D正確，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)小球處于平衡位置時(shí)，其加速度為零，速度最大，C正確。][母題變式]在上例中，小球做的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？

提示：因小球所受合力變化，小球做非勻變速運(yùn)動(dòng)。規(guī)律方法

平衡位置的判斷方法(1)小球上下振動(dòng)，合力為零時(shí)的位置為平衡位置。(2)小球原來靜止的位置，滿足重力與彈簧彈力相等，即為平衡位置。(3)小球速度最大時(shí)的位置和小球原來靜止時(shí)的位置為同一位置。[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．如圖所示為一彈簧振子，O為平衡位置，以向右為正方向，則振子在B、C之間振動(dòng)時(shí)(

)A．B→O位移為負(fù)、速度為正B．O→C位移為正、速度為負(fù)C．C→O位移為負(fù)、速度為正D．O→B位移為正、速度為負(fù)√A

[速度方向即振子運(yùn)動(dòng)方向，則B→O位移向左為負(fù)，速度向右為正，A正確；O→C位移向右為正，速度向右為正，B錯(cuò)誤；C→O位移向右為正，速度向左為負(fù)，C錯(cuò)誤；O→B位移向左為負(fù)，速度向左為負(fù)，D錯(cuò)誤。]1．建立坐標(biāo)系以小球的________為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿著它的____方向建立坐標(biāo)軸。選定正方向。2．繪制圖像若用橫軸表示振子運(yùn)動(dòng)的_____，縱軸表示振子在振動(dòng)過程中離開________的位移x，則振子振動(dòng)的x-t圖像如圖所示，是一條正弦(或余弦)曲線。知識(shí)點(diǎn)二彈簧振子的位移－時(shí)間圖像提醒

位移－時(shí)間圖像描述的是物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，而非物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。平衡位置振動(dòng)時(shí)間t平衡位置如圖所示，在彈簧振子的小球上固定安置一記錄用的鉛筆P，在下面放一條白紙帶，鉛筆可在紙上留下痕跡。請(qǐng)思考：?jiǎn)栴}1

振子振動(dòng)時(shí)白紙不動(dòng)，畫出的軌跡是怎樣的？提示：一條平行于運(yùn)動(dòng)方向的線段。問題2

振子振動(dòng)時(shí)，勻速拖動(dòng)白紙時(shí)，畫出的軌跡又是怎樣的？提示：一條正弦(或余弦)曲線。1．位移－時(shí)間圖像(x-t圖像)的建立為了研究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，我們以振子的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，用橫坐標(biāo)表示振子振動(dòng)的時(shí)間，縱坐標(biāo)表示振子相對(duì)平衡位置的位移，建立坐標(biāo)系，如圖所示，這就是彈簧振子的位移－時(shí)間圖像。若規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，則小球在平衡位置右側(cè)時(shí)位移為正，在平衡位置左側(cè)時(shí)為負(fù)。2．彈簧振子的位移－時(shí)間圖像錄制方法(1)頻閃照相法：頻閃儀每隔0.05s閃光一次，閃光的瞬時(shí)振子被照亮。拍攝時(shí)底片從下向上勻速運(yùn)動(dòng)，因此在底片上留下小球和彈簧的一系列的像。因底片運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間成正比，所以可用底片運(yùn)動(dòng)的距離代表時(shí)間軸。振子的頻閃照片反映了不同時(shí)刻小球離開平衡位置的位移，也就是位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖所示。

(2)描跡法：如圖所示，在彈簧振子的小球上安裝一支繪圖筆，讓一條紙帶在與小球振動(dòng)方向垂直的方向上勻速運(yùn)動(dòng)，繪畫筆在紙帶上畫出的就是小球的振動(dòng)圖像。

3．位移－時(shí)間圖像(x-t圖像)的物理意義位移－時(shí)間圖像表示振動(dòng)物體相對(duì)平衡位置的位移隨振動(dòng)時(shí)間的變化規(guī)律。注意：振動(dòng)位移是矢量，位移的起始位置都是平衡位置，方向?yàn)橛善胶馕恢弥赶蛘褡铀诘奈恢?，大小為平衡位置到該位置的距離。

√

規(guī)律方法

解決位移－時(shí)間圖像問題的方法解此類題時(shí)，首先要理解x-t圖像的意義，其次要把x-t圖像與質(zhì)點(diǎn)的實(shí)際振動(dòng)過程聯(lián)系起來，圖像上的一個(gè)點(diǎn)表示振動(dòng)中的一個(gè)狀態(tài)(位置、振動(dòng)方向等)，圖像上的一段圖線對(duì)應(yīng)振動(dòng)的一個(gè)過程。[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．(多選)如圖所示是用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移－時(shí)間圖像。有關(guān)該圖像的說法正確的是(

)A．該圖像的坐標(biāo)原點(diǎn)建立在彈簧振子的平衡位置B．從圖像可以看出振子在振動(dòng)過程中是沿t軸方向移動(dòng)的C．為了顯示振子在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直于x軸的方向勻速運(yùn)動(dòng)D．圖像中點(diǎn)的疏密表示振子位置變化的快慢√√√ACD

[由題圖可知，零時(shí)刻振子位移為零，即位于平衡位置，A正確；振子只在x軸方向上振動(dòng)，B錯(cuò)誤；由獲得圖像的方法可知C正確；圖像中兩相鄰點(diǎn)之間的時(shí)間間隔相同，疏處說明振子位置變化快，密處說明振子位置變化慢，D正確。]1．定義如果物體的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從____函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條____曲線，這樣的振動(dòng)是一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2．特點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最基本的____，彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是________。知識(shí)點(diǎn)三簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)正弦正弦振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)滑板運(yùn)動(dòng)非常有趣。如圖所示，某同學(xué)踩著滑板在弧形滑道的內(nèi)壁來回滑行。問題1

滑板的這種運(yùn)動(dòng)可視為振動(dòng)嗎？提示：若這種弧形滑道的半徑遠(yuǎn)大于人到最低點(diǎn)距離，則其位移隨時(shí)間的變化遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，其運(yùn)動(dòng)可視為振動(dòng)。問題2

若可以，它的平衡位置在哪里？提示：平衡位置在滑道的最低點(diǎn)。1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，所以它不是勻變速運(yùn)動(dòng)，是在變力作用下的非勻變速運(yùn)動(dòng)。2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度、加速度的理解

速度(1)方向：遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)的過程中速度方向背離平衡位置；靠近平衡位置運(yùn)動(dòng)的過程中速度方向指向平衡位置。(2)大?。孩僬褡釉谄胶馕恢玫乃俣茸畲?，在最大位移處的速度為零。②遠(yuǎn)離平衡位置的過程中，振子的速度減?。豢拷胶馕恢玫倪^程中，振子的速度增大。加速度

(1)方向：總是指向平衡位置，總是與位移方向相反。(2)大小：①遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)過程中，振子的加速度增大；靠近平衡位置運(yùn)動(dòng)過程中，振子的加速度減小。②位于平衡位置時(shí)振子的加速度為零；位于最大位移處時(shí)振子的加速度最大。3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的應(yīng)用(1)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移的大小和方向。如圖甲所示，質(zhì)點(diǎn)在t1、t2時(shí)刻的位移分別為x1和－x2。(2)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向：看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置，如圖乙中a點(diǎn)，下一時(shí)刻離平衡位置更遠(yuǎn)，故a點(diǎn)此刻向上振動(dòng)。圖乙中b點(diǎn)，下一時(shí)刻離平衡位置更近，故b此刻向上振動(dòng)。

(3)某段時(shí)間內(nèi)位移、速度、加速度的變化情況判斷：先判斷質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)方向，從而確定各物理量的變化。如圖甲所示，在t1時(shí)刻到t0時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移變小，故質(zhì)點(diǎn)從正位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大，位移和加速度都變?。籺2時(shí)刻到下一時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)從負(fù)位移處遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，則速度為負(fù)值且減小，位移、加速度增大。【典例3】如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是(

)A．t＝0.8s時(shí)，振子的速度方向向左B．t＝0.2s時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6cm處C．t＝0.4s和t＝1.2s時(shí)，振子的加速度相同D．t＝0.4s到t＝0.8s的時(shí)間內(nèi)，振子的速度逐漸減小√A

[由題圖乙可知，當(dāng)t＝0.8s時(shí)，振子正通過平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，即向左運(yùn)動(dòng)，A正確；在t＝0.2s時(shí)，振子位移為正且大于6cm，即在O點(diǎn)右側(cè)大于6cm處，B錯(cuò)誤；t＝0.4s時(shí)，振子位于正向最大位移處，t＝1.2s時(shí)，振子位于負(fù)向最大位移處，兩個(gè)時(shí)刻振子的加速度方向相反，C錯(cuò)誤；t＝0.4s到t＝0.8s的時(shí)間內(nèi)，振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，D錯(cuò)誤。]規(guī)律方法

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像中振子速度方向的判斷方法：沿時(shí)間軸正方向看，若圖像是上升的，則振子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，若圖像是下降的，則振子沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．如圖所示為一個(gè)水平方向的彈簧振子，小球在MN間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O是平衡位置。關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列描述正確的是(

)A．小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度為零B．小球經(jīng)過M點(diǎn)與N點(diǎn)時(shí)有相同的加速度C．小球從M點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度增大，速度增大D．小球從O點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度增大，速度減小√D

[小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度最大，A錯(cuò)誤；小球在M點(diǎn)與N點(diǎn)的加速度大小相等，方向相反，B錯(cuò)誤；小球從M點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度減小，速度增大，C錯(cuò)誤；小球從O點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，加速度增大，速度減小，D正確。]1．(多選)下列四副圖中物體的運(yùn)動(dòng)屬于機(jī)械振動(dòng)的是(

)A．圖甲中正在蕩秋千的兒童的運(yùn)動(dòng)B．圖乙中正在走時(shí)的擺鐘的擺錘的運(yùn)動(dòng)C．圖丙中運(yùn)動(dòng)會(huì)上彩旗隨風(fēng)飄揚(yáng)的運(yùn)動(dòng)D．圖丁中正在放飛的風(fēng)箏的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用遷移·隨堂評(píng)估自測(cè)243題號(hào)1√√AB

[根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的定義可知正在蕩秋千的兒童的運(yùn)動(dòng)、正在走時(shí)的擺鐘的擺錘的運(yùn)動(dòng)屬于機(jī)械振動(dòng)；運(yùn)動(dòng)會(huì)上彩旗隨風(fēng)飄揚(yáng)的運(yùn)動(dòng)、正在放飛的風(fēng)箏的運(yùn)動(dòng)不屬于機(jī)械振動(dòng)。故A、B正確。]234題號(hào)12．如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，這樣的運(yùn)動(dòng)叫作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。根據(jù)圖中各圖像可以判斷出物體可能做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的是(

)234題號(hào)1A．①②

B．③④

C．①③

D．②④√C

[根據(jù)題意，振動(dòng)圖像與正弦函數(shù)圖像相似的①③的運(yùn)動(dòng)符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。]3．如圖甲所示，懸掛在豎直方向上的彈簧振子，從最低點(diǎn)位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，取豎直向上為正方向，振動(dòng)圖像如圖乙所示。關(guān)于其振動(dòng)圖像，下列說法正確的是(

)23√4題號(hào)1A．t＝1.25s時(shí)，振子的加速度為正，速度也為正B．t＝1.7s時(shí)，振子的加速度為負(fù)，速度也為負(fù)C．t＝1.0s時(shí)，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值D．t＝1.5s時(shí)，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值C

[t＝1.25s時(shí)，位移為正，故加速度為負(fù)，x-t圖像上某點(diǎn)切線的斜率表示速度，故速度為負(fù)，A錯(cuò)誤；同理，t＝1.7s時(shí)，位移為負(fù)，加速度為正，速度為負(fù)，B錯(cuò)誤；t＝1.0s時(shí)，位移為正的最大值，加速度為負(fù)的最大值，速度為零，C正確；t＝1.5s時(shí)，位移為零，加速度為零，速度為負(fù)，D錯(cuò)誤。]234題號(hào)14．(新情境題，以實(shí)驗(yàn)探究為背景，考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng))簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像可用下述方法畫出：如圖甲所示，在彈簧振子的小球上安裝一支繪圖筆P，讓一條紙帶在與小球振動(dòng)方向垂直的方向上勻速運(yùn)動(dòng)，繪圖筆P在紙帶上畫出的就是小球的振動(dòng)圖像。取振子水平向右的方向?yàn)檎褡与x開平衡位置的位移正方向，紙帶運(yùn)動(dòng)的距離表示時(shí)間，得到的振動(dòng)圖像如圖乙所示。243題號(hào)1(1)為什么必須勻速拖動(dòng)紙帶？________________________________________________________(2)剛開始計(jì)時(shí)時(shí)，振子處在________________；t＝17s時(shí)振子相對(duì)平衡位置的位移是_____。(3)若紙帶運(yùn)動(dòng)的速度為2cm/s，振動(dòng)圖像上1s處和3s處對(duì)應(yīng)紙帶上兩點(diǎn)間的距離是________。(4)在0～4s時(shí)間內(nèi)，振子在______s末負(fù)方向速度最大；振子在________s末正方向加速度最大；2.5s時(shí)振子正在向____方向運(yùn)動(dòng)。243題號(hào)1在勻速運(yùn)動(dòng)條件下，可以用紙帶通過的位移表示時(shí)間左側(cè)最大位移處零4

cm30(或4)負(fù)[解析]

(1)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由x＝vt知，紙帶的位移與時(shí)間成正比，因此在勻速運(yùn)動(dòng)條件下，可以用紙帶通過的位移表示時(shí)間。(2)由題圖乙可知t＝0時(shí)，振子在平衡位置左側(cè)最大位移處；周期T＝4s，t＝17s時(shí)振子相對(duì)平衡位置的位移為零。(3)由x＝vt，可知振動(dòng)圖像上1s處和3s處對(duì)應(yīng)紙帶上兩點(diǎn)間的距離x＝2cm/s×2s＝4cm。(4)在0～4s時(shí)間內(nèi)，振子在3s末負(fù)方向速度最大；加速度方向總是指向平衡位置，所以t＝0或t＝4s時(shí)正方向加速度最大；t＝2.5s時(shí)，振子正在向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。243題號(hào)1回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問題：1．彈簧振子的運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)？提示：(1)圍繞著“一個(gè)中心”位置。(2)偏離“平衡位置”位移增大。(3)在兩點(diǎn)間“往復(fù)”運(yùn)動(dòng)。2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振動(dòng)物體經(jīng)過某一位置時(shí)，加速度和速度是否同向？提示：不一定。振動(dòng)物體經(jīng)過某一位置時(shí)，加速度方向始終指向平衡位置，但速度方向可能指向平衡位置，也可能背離平衡位置。3．在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像中能直接獲取哪些信息？提示：任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所在的位置及運(yùn)動(dòng)方向。

題組一彈簧振子1．(多選)下列運(yùn)動(dòng)屬于機(jī)械振動(dòng)的是(

)A．撥動(dòng)后的琴弦B．水塘里的蘆葦在微風(fēng)作用后左右擺動(dòng)C．五星紅旗迎風(fēng)飄揚(yáng)D．釣魚時(shí)浮標(biāo)在水中上下浮動(dòng)題號(hào)課時(shí)分層作業(yè)(六)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)35246879101112√1√√ABD

[機(jī)械振動(dòng)是指物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，顯然選項(xiàng)C中涉及的物體的運(yùn)動(dòng)不符合這一定義，故C錯(cuò)誤，A、B、D正確。]題號(hào)3524687910111122．下列所述振動(dòng)系統(tǒng)不可看成彈簧振子的是(

)A．如圖甲所示，豎直懸掛的輕彈簧與小鉛球組成的系統(tǒng)B．如圖乙所示，放在光滑斜面上的鐵塊與輕彈簧組成的系統(tǒng)C．如圖丙所示，光滑水平面上，兩根輕彈簧系住一個(gè)小鋼球組成的系統(tǒng)D．蹦極運(yùn)動(dòng)中的人與彈性繩組成的系統(tǒng)題號(hào)234568791011√112D

[選項(xiàng)A、B、C都滿足彈簧振子的條件，A、B、C不符合題意；選項(xiàng)D中人受空氣的阻力不可忽略，且人不能看成質(zhì)點(diǎn)，故該系統(tǒng)不可看成彈簧振子，D符合題意。]題號(hào)234568791011112

題組二彈簧振子位移－時(shí)間圖像3．如圖所示，彈簧振子在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以平衡位置O為原點(diǎn)，以向右為正方向建立x軸，若振子位于N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則其振動(dòng)圖像為(

)題號(hào)324568791011112A

BC

D√B

[設(shè)向右為x軸正方向，振子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，振子具有正方向最大位移，所以振子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)振動(dòng)圖像應(yīng)是余弦曲線，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]題號(hào)3245687910111124．(多選)如圖所示為獲取彈簧振子的位移－時(shí)間圖像的一種方法，改變紙帶運(yùn)動(dòng)的速度，下列說法正確的是(

)題號(hào)423568791011√112A．如果紙帶不動(dòng)，獲得的振動(dòng)圖像仍然是正弦函數(shù)曲線B．如果紙帶不動(dòng)，獲得的振動(dòng)圖像是一段線段C．圖示時(shí)刻，振子正經(jīng)過平衡位置向右運(yùn)動(dòng)D．若紙帶運(yùn)動(dòng)的速度不恒定，則紙帶上描出的仍然是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像√BC

[當(dāng)紙帶不動(dòng)時(shí)，獲得的只是振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軌跡，即一段線段，A錯(cuò)誤，B正確；由題圖可以看出，圖示時(shí)刻振子正由平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，C正確；只有當(dāng)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的位移才與運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比，振動(dòng)圖像才是正弦或余弦函數(shù)曲線，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像一定是正弦或余弦函數(shù)曲線，D錯(cuò)誤。]題號(hào)423568791011112

題組三簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)5．關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(

)A．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)一定是水平方向的振動(dòng)B．所有的振動(dòng)都可以看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)一定可以得到正弦曲線形的軌跡線D．只要振動(dòng)圖像是正弦曲線，物體一定做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)題號(hào)245368791011√112D

[簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)可以是水平方向的運(yùn)動(dòng)，也可以是豎直方向的運(yùn)動(dòng)，只要回復(fù)力滿足F＝－kx即可，故A錯(cuò)誤；回復(fù)力滿足F＝－kx的振動(dòng)才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移隨著時(shí)間按照正弦規(guī)律變化，軌跡是直線，故C錯(cuò)誤；只要振動(dòng)圖像x-t是正弦曲線，物體一定做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故D正確。]題號(hào)2453687910111126．裝有砂粒的試管豎直靜止浮于水面，如圖所示。將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖像中可能正確的是(

)題號(hào)245368791011112A

BC

D√D

[試管的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，試管靜止不動(dòng)時(shí)浮力等于重力，合外力等于零，因此，試管靜止不動(dòng)時(shí)的位置就是振動(dòng)過程中的平衡位置，開始振動(dòng)時(shí)試管從最高點(diǎn)即正向最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，D正確。]題號(hào)2453687910111127．一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列說法正確的是(

)A．振子在0.1s末和0.3s末的速度相同B．振子的運(yùn)動(dòng)軌跡為余弦曲線C．在0.1s末振子的速度方向沿x軸正方向D．在0.2s末振子的加速度最大，速度為零題號(hào)245376891011√112D

[由x-t圖像的切線斜率表示速度可知，振子在0.1s末的速度方向沿x軸負(fù)方向，在0.3s末的速度方向沿x軸正方向，故A、C錯(cuò)誤；振子在平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，故B錯(cuò)誤；在0.2s末振子在最大位移處，則回復(fù)力最大，加速度最大，速度為零，故D正確。]題號(hào)2453768910111128．(多選)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度方向相同的時(shí)間段是(

)A．0～0.3s

B．0.3～0.6s

C．0.6～0.9s

D．0.9～1.2s題號(hào)245386791011√112√BD

[在0～0.3s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度沿正方向，加速度方向與位移方向相反，沿負(fù)方向，則速度方向與加速度方向相反，故A錯(cuò)誤；在0.3～0.6s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度方向均沿負(fù)方向，兩者方向相同，故B正確；在0.6～0.9s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度沿負(fù)方向，加速度方向沿正方向，兩者方向相反，故C錯(cuò)誤；在0.9～1.2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度均沿正方向，兩者方向相同，故D正確。]題號(hào)2453867910111129．將彈簧振子從平衡位置拉開4cm后放開，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)圖像如圖所示，則(

)A．在0.1～0.2s振子正在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)B．在0.1～0.2s振子正在做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)C．在0.1～0.2s振子速度方向沿x軸正方向D．在0.15s時(shí)振子的位移大小一定等于2cm題號(hào)924538671011√112B

[在0.1～0.2s，振子由平衡位置向負(fù)的最大位移