【免费】第七章 微专题22 简谐运动的图像（课件PPT）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

第七章　机械振动和机械波 微专题22　简谐运动的图像 返回导航 第1轮 物理 第七章　机械振动和机械波 返回导航 第1轮 物理 第七章　机械振动和机械波 返回导航 第1轮 物理 第七章　机械振动和机械波 返回导航 第1轮 物理 第七章　机械振动和机械波 返回导航 第1轮 物理 第七章　机械振动和机械波 返回导航 第1轮 物理 第七章　机械振动和机械波 微专题22 返回导航 第1轮 物理 第七章　机械振动和机械波 谢谢观看！ 微点一　简谐运动图像的理解 1．根据简谐运动图像直接获取的信息 (1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ. (2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移． (3)判断各时刻质点的振动方向： ①下一时刻位移若增加，则质点的振动方向是远离平衡位置； ②下一时刻位移如果减小，则质点的振动方向指向平衡位置． 2．深度挖掘简谐运动图像可获取的信息 (1)某时刻质点的回复力、加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同，在图像上总是指向t轴． (2)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况． (多选) (2021·东北三省四市模拟)用弹簧将一物块悬挂于天花板上，使物块在竖直方向做简谐振动，其振动图像如图所示，则(　　) A．该简谐振动的周期为2.0 s B．t＝1.0 s时刻，系统能量达到最小值 C．t＝1.0 s和t＝2.0 s两个时刻物块动能相等 D．t＝0.5 s和t＝1.5 s两个时刻弹簧的弹性势能相等 AC　解析：由图知周期为T＝2.0 s，故A正确；质点做简谐运动的过程中系统的机械能守恒，各时刻的机械能都是相等的，故B错误；由图可知t＝1.0 s和t＝2.0 s两个时刻物块都在平衡位置，则两个时刻的动能相等且为最大值，故C正确；由图看出，t＝0.5 s时质点位于正的最大位移处，t＝1.5 s时质点位于负的最大位移处，两时间点质点的位移大小相等、方向相反；由于物块在平衡位置时，弹簧处于拉长状态，所以t＝0.5 s和t＝1.5 s两个时刻弹簧的弹性势能不相等，故D错误. 微点二　简谐运动图像的应用 (2019·全国卷Ⅱ)如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方 eq \f(3,4) l的O′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正．下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x ­t关系的是(　　) INCLUDEPICTURE "q1111.TIF" A　解析：摆长为l时，单摆的周期T1＝2π eq \r(\f(l,g)) ，振幅A1＝l sin α(α为摆角)；摆长为 eq \f(1,4) l时，单摆的周期T2＝2π eq \r(\f(\f(1,4)l,g)) ＝π eq \r(\f(l,g)) ＝ eq \f(T1,2) ，振幅A2＝ eq \f(1,4) l sin β(β为摆角).根据机械能守恒定律得mgl(1－cos α)＝mg eq \f(l,4) (1－cos β)，利用三角函数知识：cos α＝1－2sin2 eq \f(α,2) ，cosβ＝1－2sin2 eq \f(β,2) ，以及sin α＝tan α＝α(α很小)，解得β＝2α，故A2＝ eq \f(1,2) A1，选项A正确． $