資源簡(jiǎn)介

2.1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)
一　彈簧振子
1．機(jī)械振動(dòng)：物體或物體的一部分在一個(gè)位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。
2．平衡位置：振動(dòng)物體所受合力為0的位置。
3．彈簧振子：如圖所示，帶有小孔的小球連接在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上能夠自由滑動(dòng)，這樣的小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱為彈簧振子，簡(jiǎn)稱為振子。
二　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖像
1．彈簧振子的位移—時(shí)間圖像
(1)建立坐標(biāo)系：水平的彈簧振子，以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿著它的振動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸。小球在平衡位置右邊時(shí)它對(duì)平衡位置的位移為正，在左邊時(shí)為負(fù)。
(2)繪制圖像：用橫軸表示振子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，縱軸表示振子在振動(dòng)過程中離開平衡位置的位移x，振子振動(dòng)的x t圖像如圖所示，是一條正弦(或余弦)曲線。
2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(1)定義：如果物體的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像(x t圖像)是一條正弦曲線，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)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)，彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像(x t圖像)
如圖所示：
(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像描述振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。
(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像是正弦(或余弦)曲線，從圖像上可直接看出不同時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向、速度大小和方向的變化趨勢(shì)。
重難問題探究
1、機(jī)械振動(dòng)：物體或物體的一部分在一個(gè)位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。
2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)，彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
基礎(chǔ)小題試練
1.一個(gè)水平彈簧振子的振動(dòng)周期是0.025s，當(dāng)振子從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.17s時(shí)，振子運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.正在向右做減速運(yùn)動(dòng) B.正在向左做減速運(yùn)動(dòng)
C.正在向右做加速運(yùn)動(dòng) D.正在向左做加速運(yùn)動(dòng)
2.如圖所示，彈簧振子在之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O為原點(diǎn)，建立軸。向右為x軸的正方向。若振子位于B點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則其振動(dòng)圖像為( )
A. B.
C. D.
3.彈簧振子的振幅增大為原來的2倍時(shí)，下列說法正確的是( )
A.周期增大為原來的2倍 B.周期減小為原來的
C.周期不變 D.以上說法都不正確
答案以及解析
1.答案：C
解析：根據(jù)題意，以水平向右為坐標(biāo)的正方向，振動(dòng)周期是0.025s，振子從平衡位置開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.17s時(shí)，完成了到之間，因此振子正在向右加速運(yùn)動(dòng)到平衡位置。
故選C。
2.答案：A
解析：由題意：設(shè)向右為x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)圖象應(yīng)是余弦曲線，故A正確。
3.答案：C
解析：彈簧振子的周期公式為，故周期只與彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量有關(guān)，與振幅無關(guān)，C正確。故選C

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