第二章 第7讲 简谐运动-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版）

第二章 机械振动 第7讲简谐运动 高考要求学业标准·考情分祈 一·考点分布 一学科素养· 一命题趋势 1.知道什么是弹簧振子以及弹簧振子是一个理 想化模型.（★） 高考对简谐运动的考查主要 科学思维 2.知道什么样的振动是简谐运动，理解简谐运动 集中在对简谐运动原理和图像中 各个物理量变化规律的分析，一般 中速度、位移、加速度的变化规律.（★★） 科学态度与责任 以选择题的形式出现，难度较小， 3.掌握简谐运动图像的特点，能通过简谐运动的 分值为36分. 图像获取相关信息.（★★★）》 第 四 考点分类考点透析·典例制祈 考点1 机械振动与弹簧振子 5年1考* ·核心总结 ☆名师点拔 1.机械振动 (1)弹簧振子是一种理想 (1)定义：物体（或物体的一部分）在平衡位置附近所做的往 化模型，需满足： 复运动，叫作机械振动，通常简称为振动 ①弹簧的质量可以忽略 (2)平衡位置：振动物体原来静止时的位置 不计，可以认为质量集中于振 (3)特征：①具有平衡位置：②运动具有往复性和周期性. 子（小球）之上 (4)轨迹：可为直线，也可为曲线 ②小球可以视为质点. 2.弹簧振子 ③忽略一切阻力， (1)定义：弹簧和小球所组成的系统称为弹簧振子，有时也 ④弹簧的形变在弹性限 将小球称作弹簧振子或简称振子 度之内. (2)振动的轨迹可以是直 如图7-1所示，如果球与杆之间的摩擦可 线，也可以是曲线；振动方向 以忽略，且弹簧的质量与小球的质量相比也可 AOB 有的在水平方向，有的在竖直 以忽略，则该装置为弹簧振子 图7-1 方向，也有的在倾斜方向：物 (2)振子的位移 体各部分的运动情况有的相 从平衡位置指向振子所在位置的有向线段为振子的位移. 同，有的不同。 方向为从平衡位置指向振子所在位置，大小等于平衡位置到振 (3)弹簧振子除水平放置 子所在位置的距离， 外，还有如图7-5所示的一些 71 考点同步解读〉高中物理选揉性必修第一册R」乡 如图7-1所示，如果O点是振子的平衡位置，振子在A、B 情形，它们均是弹簧振子 间往返运动，则其位移按下表规律变化 振子的运动情况 A→0 O→B B-+O 0+A 图7-5 对O点位移的方向 向左 向右 向右 向左 对O点位移的大小 减小 增大 减小 增大 振子位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动所在 的直线为坐标轴，规定向右为正方向，则某时刻振子偏离平衡位 3知识拓展” 置的位移可用该时刻振子所在位置来表示 简谐运动的加速度 (1)产生：水平弹簧振子的 ⊙考题面[2020·湖北武汉毕业班水平测试]如图7-2所 第二章 加速度是由弹簧弹力产生的. 示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b (2)方向特点：总是指向 之间振动.关于该振子，下列说法中正确的是( 平衡位置 三章 (3)大小变化规律：远离 平衡位置运动时，振子的加速 第四章 图7-2 度增大：向平衡位置运动时， A.在4点时加速度最大，速度最大 振子的加速度减小：在平衡位 置时振子的加速度为0：在最 块 B.在O点时速度最大，位移最大 大位移处振子的加速度最大 C.在b点时位移最大，速度最小 D.在b点时加速度最小，速度最小 解新O点为弹簧振子的平衡位置，振子在O点时加速度为 ☆特别提国… 0,位移为0，速度最大，B错误；振子在a、b两点时，位移最大，加 弹簧振子运动的参考点 速度最大，速度为0，故A、D错误，C正确. 并不是任意选取的，而总是以 答案率C 平衡位置为参考点，故位移是 ⊙变式]弹簧上端固定在O点，下端连接一m 相对平衡位置而言的. 弹簧振子的运动关于平 小球，组成一个振动系统，如图7-3所示，用手向下拉 一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来.下列说 000000 衡位置对称，实际中可将小球 未振动以前静止时的位置作 法中正确的是(). 为平衡位置.水平放置的振 A.小球运动的最低点为平衡位置 图7-3 子，平衡位置在弹簧原长位 B.弹簧原长时的位置为平衡位置 置；竖直放置的振子，平衡位 C.球速为0的位置为平衡位置 置则不在弹簧原长位置。 D.小球原来静止时的位置为平衡位置 ⊙变式12[2020·厦门大学附中模块验收测试]如图7-4 所示，当振子由A向平衡位置O运动时，下列说法中正确的是 72 /第二章〉机械根动/ H B A.振子的速率在减小B.振子的运动方向向左 C.振子的位移方向向左D.振子的位移大小在增大 考点2|弹簧振子的位移一时间图像5年4考”一 1.图像的建立；用横坐标表示振子描绘振子的位移一时间第 运动的时间t，纵坐标表示振子在振动过I_37图像的方法 程中离开平衡位置的位移．，建立坐标系(1)利用物理量间的函数 描绘出振子振动的x-t图像，如图7-6所图7-6关系直接画出图像。 示。