2.1-2.2简谐运动 简谐运动的描述-【高效课堂】2023-2024学年高二物理同步讲练（人教版2019选择性必修第一册）

2.1-2.2简谐运动 简谐运动的描述 学习目录 考点一、弹簧振子 1 考点二、弹簧振子的位移—时间图像(x－t图像) 1 考点三、简谐运动 2 考点四、振幅 3 考点五、周期和频率 3 考点六、相位 3 考点七、简谐运动的表达式 4 【巩固练习】 7 知识掌握 考点一、弹簧振子 1．机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的 运动，简称振动． 2．弹簧振子： 和弹簧组成的系统． 考点二、弹簧振子的位移—时间图像(x－t图像) 1．用横坐标表示振子运动的 ，纵坐标表示振子离开 位置的位移(x)，描绘出的图像就是 随 变化的图像，即x－t图像，如图1所示． 图1 2．振子的位移：振子相对 位置的位移． 3．图像的物理意义：反映了振子位置随时间变化的规律，它 (选填“是”或“不是”)振子的运动轨迹． 考点三、简谐运动 1．简谐运动：质点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． 2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是 3．简谐运动的图像 (1)描述振动物体的 随 的变化规律． (2)简谐运动的图像是 曲线，从图像上可直接看出不同时刻振动质点的 大小和方向、速度方向以及速度大小的变化趋势． [例题1] （2022秋•嘉峪关期末）关于简谐运动，下列说法正确的是（　　） A．简谐运动一定是水平方向的运动 B．所有的振动都可以看作是简谐运动 C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线的轨迹线 D．只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动 [例题2] （2022春•金水区校级期中）下列振动是简谐运动的有（　　） A．手拍乒乓球的运动 B．摇摆的树枝 C．单摆的摆球在悬点下方往复摆动 D．弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统 [例题3] （2023春•东城区校级期中）一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．质点振动频率是4Hz B．在10s内质点经过的路程是20cm C．第4s末质点的速度为零 D．t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等，方向相同 考点四、振幅 1．概念：振动物体离开平衡位置的 距离． 2．意义：振幅是表示物体 大小的物理量，振动物体运动的范围是振幅的 考点五、周期和频率 1．全振动：一个 的振动过程称为一次全振动，弹簧振子完成一次全振动的时间总是 的． 2．周期：做简谐运动的物体完成一次 所需要的时间，叫作振动的周期，用T表示．在国际单位制中，周期的单位是 (s)． 3．频率：周期的 叫作振动的频率，数值等于单位时间内完成 的次数，用f表示．在国际单位制中，频率的单位是 ，简称 ，符号是 . 4．周期和频率的关系：f＝.周期和频率都是表示物体 的物理量，周期越小，频率越大，表示振动越 5．圆频率ω：表示简谐运动的快慢，其与周期T、频率f间的关系式为ω＝，ω＝ . 考点六、相位 1．概念：描述周期性运动在一个运动周期中的 2．表示：相位的大小为 ，其中φ是t＝0时的相位，叫初相位，或初相． 3．相位差：两个相同 的简谐运动的相位的差值，Δφ＝ . 考点七、简谐运动的表达式 x＝Asin (ωt＋φ0)＝Asin (t＋φ0)，其中：A为 ，ω为圆频率，T为简谐运动的 ，φ0 [例题4] （2023春•大兴区期中）如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距10cm。小球经过O点开始计时并向右运动，经过0.5s首次到达B点，下列说法正确的是（　　） A．弹簧振子的振幅是10cm B．当振子运动到B时，位移大小是10cm C．弹簧振子的周期是1s D．振子由O运动到B的过程中速度减小 [例题5] （2023春•呈贡区校级期中）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝10sin（5πt）（cm），则（　　） A．质点的振动周期为0.8 B．质点在任意0.1s内通过的路程均为10cm C．在0.2～0.3s内，质点的加速度逐渐增大 D．在0.1～0.2s内，质点的动能逐渐减小 [例题6] （2023春•天津期中）如图所示是表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动 B．t2时刻振子的速度最大 C．t3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动 D．该图像是从平衡