河南省开封市兰考县高中物理简谐运动的描述

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河南省开封市兰考县高中物理简谐运动的描述

‎11.2 简谐运动的描述 ‎ 课前自主学习 ‎1.简谐运动是 性运动,描述需要更多的物理量.如 、 、 、 等,这些物理量都是 量.‎ ‎2.做简谐运动的物体,完成 所需要的时间叫周期;单位时间内完成 的次数叫频率.‎ ‎3.简谐运动的方程(即表达式)x=Asin(ωt+φ)其中A叫 (ωt+φ)叫 ,φ叫做 .‎ 重点难点点拨 题型一 描述简谐运动的物理量 例1关于简谐运动的频率,下列说法正确的是(  )‎ A.频率越高,振动质点运动的速度越大 B.频率越高,单位时间内速度的方向变化的次数越多 C.频率是50Hz时,1s内振动物体速度方向改变100次 D.弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关 变式一 如图所示,为质点的振动图象,下列判断中正确的是(  )‎ A.质点振动周期是8s B.振幅是±‎‎2cm C.4s末质点的速度为负,加速度为零 D.10s末质点的加速度为正,速度为零 题型二 简谐运动的公式 例2 物体A做简谐运动的振动位移xA=3sin(100t+)m,物体B做简谐运动的振 动位移xB=5sin(100t+)m.比较A、B的运动(  )‎ A.振幅是矢量,A的振幅是‎6 m,B的振幅是10 m B.周期是标量,A、B周期相等为100 s C.A振动的频率fA等于B振动的频率fB D.A的相位始终超前B的相位 变式二 一简谐振动的振动方程为:x=3sin(5πt+),式中位移x的单位是cm,则(  )‎ A.振动的振幅为‎3cm B.振动的频率为2.5Hz C.振动的初相为φ= D.t=1s时的位移为‎2cm 课堂知识演练 ‎1.做简谐运动的物体,振动周期为2s,物体经过平衡位置时开始计时,那么t=1.2s时,物体(  )‎ A.正在做加速运动,加速度的值正在增大 B.正在做减速运动,加速度的值正在减小 C.正在做减速运动,加速度的值正在增大 D.正在做加速运动,加速度的值正在减小 ‎2.周期为2s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是‎60cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为(  )‎ A.15次,‎2cm   B.30次,‎1cm C.15次,‎1cm D.60次,‎‎2cm ‎3.某振子做简谐运动的表达式为x=2sin(2πt+)cm则该振子的振幅和周期为(  )‎ A ‎2cm 1s B.‎2cm 2πs C.‎1cm s D.以上全错 ‎4.有一弹簧振子,振幅为‎0.8 cm,周期为0.5 s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是(  )‎ A.x=8×10-3sin(4πt+) m B.x=8×10-3sin(4πt-) m C.x=8×10-1sin(πt+) m D.x=8×10-1sin(t+) m ‎5.一个做简谐运动的质点,它的振幅是‎4cm,频率是2.5Hz,该质点从平衡位置开始经过2.5s后,位移的大小和经过的路程为(  )‎ A.‎4cm、‎10cm B.‎4cm、‎100cm C.0、‎24cm D.0、‎‎100cm ‎6.一个在光滑水平面内的弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动,第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动,则先后两次振动的周期和振幅之比分别为(  )‎ A.1∶1 1∶1 B.1∶1 1∶‎2 C.1∶4 1∶4 D.1∶2 1∶2‎ 课后巩固提高 ‎7.物体在ab间做简谐运动,O为简谐运动的平衡位置,在振动过程中,物体从O第一次到M经历时间为0.3s,随后从M运动到b后又回到M所经历时间为0.2s,则该物体的振动频率可能为(  )‎ A.0.625Hz B.0.375Hz ‎ C.1.875Hz D.2.375Hz ‎8.一个简谐运动的振动方程是x=5cos(2πt+)cm,这个振动的最大位移值为_______,频率为_______,t=0.1s时的相位是______,在1s内物体通过的路程是________.‎ ‎9.根据如图所示的振动图象:‎ ‎(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移.‎ ‎①t1=0.5 s;②t2=1.5 s ‎(2)将位移随时间的变化规律写成x=Asin(ωt+φ)的形式并指出振动的初相位是多少?‎ ‎10.一物体沿x轴做简谐运动,振幅为‎12cm,周期为2s.当t=0时,位移为‎6cm,且向x轴正方向运动,求:‎ ‎(1)初相位;‎ ‎(2)t=0.5s时物体的位置.‎
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