高二物理简谐运动(新编2019教材)
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高中物理选择性必修第一册第二章机械振动第1节简谐运动一、单项选择题1.质点运动的位移x 与时间t 的关系如图所示,其中不属于机械振动的是()A.B.C.D.2.下列说法正确的是()A.弹簧振子的运动是简谐运动B.简谐运动是机械运动中最简单、最基本的运动C.简谐运动中位移的方向总是指向平衡位置D.简谐运动中位移的方向总与速度的方向相反3.某弹簧振子的振动图象如图所示.根据图象判断,下列说法正确的是()A.第1 s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反B.第2 s末振子相对于平衡位置的位移为-20 cmC.第2 s末和第3 s末振子相对于平衡位置的位移均相同,但瞬时速度方向相反D.第1 s内和第2 s内振子相对于平衡位置的位移方向相同,瞬时速度方向相反4.如图所示为某质点在0~4s内的振动图象,则()A.质点在3 s末的位移为2mB.质点在4 s末的位移为8mC.质点在4 s内的路程为8mD.质点在4 s内的路程为零5.如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子从A点运动到C点时,振子离开平衡位置的位移是()A.大小为OC,方向向左B.大小为OC,方向向右C.大小为AC,方向向左D.大小为AC,方向向右6.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置作简谐振动,当它从C点向O点运动的过程中,位移方向及其大小的变化是()A.向右,逐渐变大B.向右,逐渐变小C.向左,逐渐变大D.向左,逐渐变小7.如图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上运动B.t2时刻振子的位移最大C.t3时刻振子正通过平衡位置向下运动D.该图像是从平衡位置计时画出的8.简谐运动属于下列运动中的()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速直线运动D.变加速运动9.关于机械振动的位移和平衡位置的说法中正确的是()A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C.机械振动的物体运动的路程越大,发生的位移也越大D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移10.弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,以下说法正确的是()A.振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B.振子在通过O点时速度的方向将发生改变C.振子的加速度方向总跟速度方向相反D.振子离开O点运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动二、多项选择题11.做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外,在其他位置时,关于它的加速度方向,下列说法正确的是()A.一定与速度方向相同B.有时与速度方向相同,有时与速度方向相反C.总是指向平衡位置D.总是与位移方向相反12.如图所示,是质点做简谐运动的图像,由此可知()A.t=0时,质点位移、速度均为零B.t=1 s时,质点位移最大,速度为零C.t=2 s时,质点位移为零,速度沿负向最大D.t=4 s时,质点停止运动13.如图所示为某简谐运动的图像,若t=0时,质点正经过O点向b运动,则下列说法正确的是()A .质点在0.7 s 时,正在远离平衡位置运动B .质点在1.5 s 时的位移最大C .1.2 s 到1.4 s ,质点的位移在增大D .1.6 s 到1.8 s ,质点的位移在增大14.如图所示为某质点在0~4 s 内的振动图像,下列描述正确的是( )A .质点在3 s 时偏离平衡位置的位移为-2 mB .质点在4 s 时偏离平衡位置的位移为8 mC .质点在前4 s 内的路程为8 mD .质点在前4 s 内的路程为零15.如图所示,某质点做简谐运动的图像,以下说法正确的是( )A .1t 、2t 时刻的速度相同B .1t 到2t 时间内,速度与位移同向C .2t 到3t 时间内,速度变大,位移变小D .1t 、3t时刻的速度相同三、填空题16.如图甲所示为一弹簧振子的振动图像,规定向右的方向为正方向,试根据图像分析以下问题:(1)如图乙所示的振子振动的起始位置是________,从初始位置开始,振子向________(填“右”或“左”)运动.(2)在乙图中,找出图像中的O 、A 、B 、C 、D 各对应振动过程中的位置,即O 对应________,A 对应________,B 对应________,C 对应________,D 对应________. (3)在2s t =时,振子的速度的方向与0t =时速度的方向_______. (4)质点在前4s 内的位移等于________.17.一个质点经过平衡位置O ,在A 、B 两点间做简谐运动如图甲,它的振动图象如图乙所示,设向右为正方向,则(1)OB=________cm ;(2)第0.2s 末,质点的速度方向向________.(3)0.7s 末,质点位置在________点与________点之间; (4)质点从O 点运动到B 点再运动到A 点所需时间t=________s .参考答案一、单项选择题二、多项选择题三、填空题16.E 右 E G E F E 相反017.5 左O B 0.6。
简谐运动的描述【教学目标】1.知道振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。
2.了解初相和相位差的概念,理解相位的物理意义。
3.了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。
【教学重点】简谐运动的振幅、周期和频率的概念;相位的物理意义。
【教学难点】1.振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别。
2.对全振动概念的理解,对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解。
3.相位的物理意义。
【教学过程】一、复习提问、新课导入【师】同学们,上节课我们接触到了一种新的运动形式——振动,也认识了一个新的理想化模型——弹簧振子。
(flash 同步播放)通过研究弹簧振子的位移随时间变化的关系,发现弹簧振子的位移随时间按正弦规律变化。
我们把这样的运动叫做简谐运动,它让我们再次感受到物理中的简洁与对称美,同时它更是物理和数学的完美结合。
那么今天我们的物理课堂就从数学开始讲起。
【问1】数学中我们正弦函数的一般表达式是什么?【生】sin()y A x ωϕ=+【问2】在振动位移图像中,横坐标和纵坐标有特定的含义,分别是什么呢?【生】分别是时间t 和位移x 。
【问3】所以我们可以将刚才数学中正弦函数的一般表达式改写一下,改成?【生】sin()x A t ωϕ=+【师】这个表达式应该能反映简谐运动的特征,那么其中的A 、ω、φ代表怎样的物理意义呢?带着这样的疑问,我们一起走进今天的物理课堂——简谐运动的描述。
二、新课教学(一)振幅【师】先请同学们来看个实验。
我们把弹簧振子竖直悬挂,悬点固定,让我们一起通过传感器来看看它在振动过程中位移随时间的变化关系。
【生】是按正弦规律变化的。
【师】我稍微变化一下,再做一次。
【对比实验】传感器显示竖直弹簧振子的位移-时间图象。
(两次,幅度不同)【问4】请同学们观察这两次振动的x-t 图象,这两次振动最大的区别在于哪里?【生】振动的幅度不同【问5】从图像中怎么看出?在表达式中怎么看出?【生】图像中就是离开平衡位置的最大距离不同;简谐运动表达式中的A 的含义。