内容正文:
1 简谐运动
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一、弹簧振子及其位移—时间图像
1.机械振动
物体或物体的一部分在一个 附近的 运动称为机械振动,简称振动。
2.平衡位置
振动物体所受合力为0的位置叫作平衡位置。
3.弹簧振子(或振子)
把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球套在光滑的杆上,能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可以忽略。小球运动时空气阻力 ,也可以忽略。小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。
4.弹簧振子的位移—时间图像
小球相对 的位移随时间变化的图像。
位置
往复
很小
平衡位置
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二、简谐运动
1.定义
如果物体的位移与时间的关系遵从 的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条 曲线,这样的振动是一种简谐运动。
2.特点
简谐运动是最简单、最基本的机械振动。弹簧振子的运动就是简谐运动。
正弦函数
正弦
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1.正误判断
(1)简谐运动就是指弹簧振子的运动。( )
(2)简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种运动。( )
(3)只要有弹簧、物体,就可以组成弹簧振子。( )
(4)振动的物体可以做直线运动,也可以做曲线运动。( )
(5)振动物体的位移都是以平衡位置为初位置的。( )
(6)振动图像是振子的运动轨迹。( )
×
解析:只要运动的x-t图像满足正弦曲线,该运动即为简谐运动。
√
×
解析:弹簧振子是一种理想模型,它要求物体与水平杆之间的摩擦忽略不计,弹簧的质量比物体的质量小得多,也可以忽略不计。
√
√
×
解析:振动图像是振子相对平衡位置的位移随时间变化的图像,不是运动轨迹。
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2.(多选)下列说法正确的是( )
A.机械振动就是简谐运动
B.只有振动图像是正弦曲线的机械振动才是简谐运动
C.简谐运动是匀速运动
D.弹簧振子、质点和点电荷都是理想化模型
答案:BD
问题一
问题二
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对弹簧振子和简谐运动的理解
情境探究
如图所示,弹簧连接的塑料小球穿在细木杆上,该装置是否为弹簧振子?若不计小球与杆间的摩擦,小球运动过程中通过B点时,小球的位移如何表示?
要点提示:小球为塑料小球,质量较小,因此该装置不能看作弹簧振子;小球的位移大小为OB的长度,方向由O指向B。
问题一
问题二
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知识归纳
1.对