高中物理 第11-12章 振动和波 简谐运动 新人教版选修3-4 2页

广东省汕头市澄海中学高中物理第11-12章振动和波简谐运动新人教版选修3-4【知识概要】1.简谐运动（位移—时间）图像表达式：______________________________。2．回复力：振动物体所受到的总是指向____________的合外力。①回复力方向时刻指向平衡位置;②回复力是按效果命名的,可由任意性质的力提供．可以是几个力的合力也可以是一个力的分力;③合外力：指振动方向上的合外力，而不一定是物体受到的合外力．④在平衡位置处：回复力为零，而物体所受合外力不一定为零．如单摆运动，当小球在最低点处，回复力为零，而物体所受的合外力不为零．3.简谐振动：物体所受的回复力与______________________成正比，物体的振动是简偕振动．①做简谐运动的物体的回复力F与位移x之间的关系为：_______________。式中F为回复力，x为偏离平衡位置的位移，k是常数。对于弹簧振子，k是劲度系数，对于其他的简谐运动，k是别的比例常数；②负号表示_________________________总相反。③运动特征：回复力F对物体产生的加速度a=____________，方向始终与__________相反，总指向_________________。④简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度_______，加速度_______；在最大位移处，速度________，加速度___________。4.判断一个振动是否为简谐运动的依据是：________________________________________。5.简谐运动中涉及的位移、速率、加速度的参考点，都是平衡位置.【课堂例题】【例1】（）质点做简谐运动，下列说法正确的是：A．它受到的合外力始终不为零B．速度方向总是跟位移方向相反C．加速度的方向始终和位移方向相反D．简谐运动是匀变速运动【例2】（）如图，两长方体木块A和B叠入在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则（）。ABA．它们的最大加速度不能大于f/mB．它们的最大加速度不能大于f/MC．它们的振幅不能大于OO´D．它们的振幅不能大于【例3】（　　　　　　）如图，在盛沙的漏斗下边放一木板，让漏斗摆动起来，同时其中细沙匀速流出，用手向外匀速拉动木板，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的：ABCDx/cmt/s2-2153【例4】（）2\n如图为一简谐运动的位移图象，下列说法中正确的是：A．该图线就是这一质点运动的轨迹B．质点振动的频率是4HzC．该图线反映的是这一质点的位移随时间变化的规律D．质点的振幅是4cm【例5】（　　　　　）某一弹簧振子做简谐运动，在图的四幅图象中，正确反映加速度a与位移x的关系的是0xaA0xaB0xaC0xaD【巩固训练】（）1.如图，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，则：AOBA．当振子从O向A运动时，位移变小B．当振子从A向O运动时，速度变大C．当振子从O向B运动时，加速度变小D．当振子从B向O运动时，回复力变大2.如图所示，质量为m的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，求：m（1）物体对弹簧的最小压力是多大？（2）要使物体在振动中不离开弹簧，振幅最大为A的多少倍？3.如图所示的弹簧振子在光滑水平面上以振幅A作简谐运动，质量为M的滑块上面放一质量为m的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，求：（1）使砝码随滑块一起振动的回复力是什么？它跟位移成正比的比例常数等于多少？（2）当滑块运动到振幅一半位置时，砝码所受的回复力有多大？方向如何？（3）当砝码与滑块的摩擦因数为μ时，要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多少？2