第一章 振动和简谐运动 学案—2020-2021学年教科版高中物理选修3-4

振动和简谐运动 一、振动与简谐运动的概念 ★★☆☆☆☆ 1、平衡位置： 2、回复力： 3、简谐运动：如果质点的位移与时间的关系遵从________函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条________曲线，这样的振动叫简谐运动． 4、动力学表达式F＝________. 运动学表达式x＝________． 如图所示，一弹性球被水平抛出，在两个竖直的平面之间运动，则小球落到地面之前的运动 A.是机械振动，但不是简谐运动 B.是简谐运动，但不是机械振动 C.是机械振动，同时也是简谐运动 D.既不是机械振动，也不是简谐运动 解析：小球的运动虽然是往复的，但没有平衡位置，运动方向上所受的力也不具备F=-kx的特征，故它的运动既不是机械振动，更不是简谐运动. 答案：D 【过关检测】 请判断一下运动是不是振动、是不是简谐运动 一个小球在两个光滑斜面间来回运动（不记最低点的机械能损失） 自由落体的篮球碰到地面后会再次反弹（不记最低点的机械能损失） 简谐运动是下列哪一种运动（　　） A．匀变速运动 B．匀速直线运动 C．变加速运动 D．匀加速直线运动 【解答】解：根据简谐运动的特征：a=﹣，可知物体的加速度大小和方向随位移的变化而变化，位移作周期性变化，加速度也作周期性变化，所以简谐运动是变加速运动． 故选C 二、简谐运动的描述 ★☆☆☆☆☆ 描述简谐运动的物理量 (1)位移x：由____________指向______________________的有向线段表示振动位移，是矢量． (2)振幅A：振动物体离开平衡位置的____________，是标量，表示振动的强弱． (3)周期T和频率f：做简谐运动的物体完成____________所需要的时间叫周期，而频率则等于单位时间内完成________________；它们是表示振动快慢的物理量．二者互为倒数关系． 一个做简谐运动的物体，每次有相同的速度时，下列说法正确的是（　　） A．具有相同的加速度 B．具有相同的势能 C．具有相同的回复力 D．具有相同的位移 【解答】解：简谐运动的振动图象是一条正弦曲线，如图： 一个做简谐运动的物体，每次有相同的速度时，所处的位置可以是相同位置如图中的1、2两时刻，也可以是关于平衡位置对称的位置如图中2、3两时刻． A、根据简谐运动的特征：a=﹣，若物体两次通过同一位置，则