2.2 简谐运动的描述（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

2.选C位移方向是从平衡位置指向振子所在位置的有向线！ (2)由题图乙可知，P运动的最大位移为 ↑x/:m 段；加速度方向总是指向平衡位置；而速度方向要具体看弹} 2cm,且其运动具有周期性，周期为T 簧振子的运动以及正方向的规定。规定向右为正方向，A→ 工=0.2s,可作出P的振动图像如图 0.1 0.2/s O或O·B速度为负，O·A或B~O速度为正；在A~O、B →O的过程中速度是增大的，加速度是减小的；在O→A、O 所示。 →B的过程中速度是减小的，加速度是增大的。故选C。 答案：(1)简谐运动(2)见解析图 新知学习（二）…有 第2节 简谐运动的描述 [典例]解析：(1)由振动图像知，1=0时，x=0,表示振子位 于平衡位置，在0一1s内，振动位移x>0,且逐渐增大，表示 落实必备知识 =0时，振子沿正方向运动，即向右运动。 预读教材] (2)由题图乙知，振子离开平衡位置的最大距离为3cm,则 AB-6 cm. :1.(1)最大距离(2)A(3)振幅2.全振动全振动秒 (3)1=1s时，x=3cm,振子位于B点位置：在1=2s时，振动快慢 1 =0,振子位于平衡位置；在t=3s时，x=一3cm,振子位于 f A点位置。 (4)在t=2s时，x-t图像的斜率为负，表示向负方向运动，：2.(1)振幅 (2)圆频率 (3)wt+9(4)g(5)相位 即向左运动，与1=0时速度的方向相反。 [情境创设 (5)在1=4s时，振子又回到了平衡位置，故位移△x=0,其1.1)22X10? (2)44×101(3)0.252.5(4)乙 路程为s=3×4cm=12cm。 (5)-26 答案：(1)O点右(2)6(3)B点O点A点 (4)相反(5)012 12.(1)30.02 6 2号 [拓展]选B根据图像可知，0一1s内、2~3s内振子正由 平衡位置向最大位移方向运动，其加速度增大，速度减小，位 强化关键能力 移增大，故A、C均错误；1~2s内、3一4s内，振子正由最大新知学习（一） 位移处向平衡位置方向运动，其速度增大，加速度减小，位移[任务驱动] 减小，故B正确，D错误」 提示：(1)第二次振动的幅度比第一次振动的幅度大，用振幅来 针对训练] 描述振动幅度的大小。 !(2)两种情况下所用的时间是相等的。每完成一次往复运动所 1.选D由时刻振子具有最大提度可知，于时刻振子的位用的时同是相同的：这个时同表示振动的快橙。 移为0，故A.C均错误：由子时刻报子具有正向的最大连度 [典例门解析：根据简谐运动对称性可知，振子零时刻向右经 过A点，2s后第一次到达B点，已知振子经过A、B两点时 可知，B错误，D正确。 的速度大小相等，则A、B两点关于平衡位置对称，而振动经 2.选Bt=0.015s时刻速度方向沿x轴负方向，加速度方向1 过了半个周期的运动，则周期为T=21=4s。从A到B经 沿x轴正方向，A错误；在0.01一0.03s时间内，速度方向先 过了半个周期的振动，路程为s=5.6m,而一个完整的周期 沿x轴负方向再沿x轴正方向，且先减小后增大，加速度方 路程为2，为4个振幅的路程，有4A=2s,解得振幅为A= 向一直沿x轴正方向，且先增大后减小，B正确；第八个 2.8m. 0.015时间内速度和位移的方向均沿x轴正方向，且速度 答案：42.8 不断减小，C错误：由图像可以看出每经过0.04s,质点2次[针对训练] 经过平衡位置，则每1s内，质点有50次经过平衡位置，D错误。 !1.选D由于平衡位置附近速度较大，因此四分之一个周期内 走过的路程不一定等于振幅，A错误；周期指发生一次全振 浸润学科素养和核心价值 动所用的时间，B错误；一个全振动过程中，振子位移为0，C 错误；一个周期内速度方向改变2次，频率为50Hz时，1s 1.提示：可以视为振动，平衡位置在最低点。 内速度方向改变100次，D正确。 2.选BC弹簧振子做简谐运动时，它每次经过同一位置时加2.选CD小球位移的起点是O点，小球经过B点或C点时位 速度一定相同，速度的大小相同，方向可能相同，也可能相！ 移最大，最大位移的大小为5Cm,故A错误；小球做简谐运 反，所以动能一定相同，动量的大小一定相同，方向可能相， 动，振幅不变，由题意知，振幅A=5cm,故B错误，C正确； 同，也可能相反，故B、C正确，A、D错误。 根据对称性和周期性可知，从任意时刻起，一个完整的振动 过程内小球经过的路程都是4倍振幅，即4A=4×5cm 3.选D试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与 20cm,故D正确。 浮力相等的位置，开始时向上提起的距离，就是其偏离平衡 !3.解析：(1)设振子的振幅为A,则有2A=BC=20cm,所以A 位置的位移，为正向最大位移。故正确答案为D =10c