(江苏专版)2019年高考物理总复习 第52讲 简谐运动讲义.doc
《(江苏专版)2019年高考物理总复习 第52讲 简谐运动讲义.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(江苏专版)2019年高考物理总复习 第52讲 简谐运动讲义.doc(8页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第第 5252 讲讲 简谐运动简谐运动考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求简谐运动简谐运动的表达式和图象知识整合一、机械振动1机械振动(振动) (1)定义:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧所做的_运动 (2)条件:物体离开平衡位置就受到回复力作用;阻力足够小 (3)实例:弹簧振子、单摆 二、简谐运动 1运动特征:如果质点的位移与时间的关系遵从_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简谐运动是最简单、最基本的振 动 2受力特征:如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成_,并且总是 指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动 3简谐运动的两种判定方
2、式:从运动上,运动的位移与时间按正弦规律;从受力上, 回复力与位移大小成正比 4弹簧振子的运动就是简谐运动其振动位移与时间的关系如图所示三、回复力 1定义:力的方向总是指向_,它的作用效果总是要把物体拉回到_, 我们通常把这个力称为回复力2回复力的提供:回复力是效果力,大小等于_方向上的合外力,它可以是 _单独提供,也可以是一个力的_,还可以是几个力的_提供 注意:回复力不一定等于合外力 四、简谐运动的描述 1位移(x):由_指向振动质点所在位置的有向线段 2振幅(A):振动物体离开平衡位置的_距离,是标量 3周期(T):振动物体完成_所需的时间 4频率(f):单位时间内完成全振动的_ 简谐运
3、动的频率或周期由_所决定,与振幅_ 五、简谐运动图象 1物理意义:描述振动物体在_时刻离开平衡位置的_,简谐运动的振 动图象都是_或_曲线,它不是质点运动的_如图,弹簧振子的振 动图象2从图象上可以得到信息 (1)可以直接读取振子在某一时刻相对于平衡位置的_大小 (2)从振动图象上可以直接读出_、_. (3)可以判断某一时刻振动物体的_方向和_方向,以及它们的_ 变化趋势 六、简谐运动的表达式 表达式:_ 式中 x 表示振动质点相对于平衡位置的位移,t 表示振动的时间,A 表示振幅, 表 示简谐运动的圆频率,它也可以表示做简谐运动的物体振动的_,与周期 T 及频率f 的关系是:2f.故上面的公
4、式还可写为 xAsin或2 T(2 Tt)xAsin(2ft), 表示 t0 时,做简谐运动的质点所处的状态称为_或 _t 代表了做简谐运动的质点在 t 时刻处在一个运动周期中的哪个状态, 代表简谐运动的相位 七、简谐运动中位移、回复力、速度、加速度的变化规律 1振动中物体的位移 x 都是以_为起点,方向从_指向_位置, 大小为这两位置间直线的距离,在平衡位置位移为_2速度大小 v 和加速度 a 的变化恰好_在两个端点速度为_,加速度 _,在平衡位置速度_,加速度为_除两个端点外任何一个位置的 速度方向都有_种可能所以简谐运动属于变加速度的运动 方法技巧考点 1 简谐运动的基本特征及其规律应用
5、 1受力特征:简谐运动的回复力满足 Fkx,回复力与位移的方向相反由牛顿第 二定律知,加速度 a 与位移大小成正比,方向相反2运动特征:简谐运动的位移:xAsint.当物体靠近平衡位置时,x、a 都减小, v 增大;当物体远离平衡位置时,x、a 都增大,v 减小 3能量特征:对单摆和弹簧振子来说,振幅越大,能量越大在运动过程中,动能和 势能相互转化,机械能守恒 4周期性特征:物体做简谐运动时,其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间 做周期性变化,它们的变化周期就是简谐运动的周期(T);物体的动能和势能也随时间做周期性变化,其变化周期为 .T 25对称性特征 (1)如图所示,振子经过关于平衡
6、位置 O 对称的两点 P、P时(OPOP),位移、回 复力、加速度均大小相等,方向相反,速度的大小相等(方向可能相同,也可能相反)、动 能、势能相等(2)振子由 P 到 O 所用时间等于由 O 到 P所用时间,即 tPOtOP. (3)振子往复过程中通过同一段路程(如 OP 段)所用时间相等,即 tOPtPO. 【典型例题 1】 一个质点做简谐运动的图象如图所示,在 t1和 t2这两个时刻,质点 的( )A加速度相同B速度相同C回复力相同D位移相同【典型例题 2】 一弹簧振子的位移 y 随时间 t 变化的关系式为 y0.1sin2.5t,位 移 y 的单位为m,时间 t 的单位为s.则( )A
7、弹簧振子的振幅为 0.2 mB弹簧振子的周期为 1.25 sC在 t0.2 s时,振子的运动速度为零D在任意 0.2 s时间内,振子的位移均为 0.1 m1.一个做简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距 10 cm的 A、B 两点,且由 A 到 B 的过程中速度方向不变,历时 0.5 s(如图)过 B 点后再经过 t0.5 s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过 B 点,则质点振动的周期是( )A0.5 s B1.0 s C2.0 s D4.0 s 考点 2 振动图象的物理意义 1振动图象可以确定振动物体在任一时刻的位移如图中,对应 t1、t2时刻的位移 分别为 x17 cm,x25
8、cm.2确定振动的振幅图中最大位移的值就是振幅如图所示振动的振幅是 10 cm. 3确定振动的周期和频率振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的 “长度”表示周期由图可知,OD、AE、BF 的间隔都等于振动周期,T0.2 s,频率 f 5 Hz.1 T4确定质点的振动方向例如图中的 t1时刻,质点正远离平衡位置向位移的正方向 运动;在 t3时刻,质点正接近平衡位置向位移的正方向运动 5比较各时刻质点加速度的大小和方向例如在图中 t1时刻质点位移 x1为正,则加 速度 a1为负,t2时刻 x2为负,则加速度 a2为正,又因为|x1|x2|,所以|a1|a2|. 【典型例题 3】 如图
9、甲所示,一弹簧振子在 AB 间做简谐运动,O 为平衡位置,如图 乙是振子做简谐运动时的位移时间图象,则关于振子的加速度随时间的变化规律,下列 四个图象中正确的是( )【典型例题 4】 如图所示,弹簧振子在 B、C 间做简谐运动,O 为平衡位置,B、C 间 的距离为 20 cm,振子由 B 运动到 C 的时间为 2 s,则( )A从 OCO 振子做了一次全振动B振动周期为 2 s,振幅是 10 cmC从 B 开始经过 6 s,振子通过的路程是 60 cmD从 O 开始经过 3 s,振子又到达平衡位置 O2.如图所示为某弹簧振子在 05 s内的振动图象,由图可知,下列说法 中正确的是( )A振动周
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 江苏 专版 2019 年高 物理 复习 52 简谐运动 讲义
限制150内