高考物理一轮复习 第十三章 机械振动 机械波 第一节 机械振动学案 新人教版-新人教版高三全册物理学案VIP专享

第一节 机械振动1.简谐运动（1）定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向 平衡位置，质点的运动就是简谐运动.（2）平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置.（3）回复力.① 定义：使物体返回到平衡位置的力.② 方向：总是指向平衡位置.③ 来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力.2.简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件（1）弹簧质量要忽略（2）无摩擦等阻力（3）在弹簧弹性限度力（1）摆线为不可伸缩的轻细线（2）无空气阻力等（3）最大摆角小于等于 5°回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直方向（即切向）的分力平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关T＝2π 能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒1.（多选）一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（ ）A.位移 B.速度C.加速度 D.动能解析：做简谐运动的质点，具有周期性.质点每次经过同一位置时，位移一定相同，A项正确；由于加速度与位移大小成正比、方向总是相反，所以加速度相同，C 项正确；速度的大小相同，但方向不一定相同（可能相同，也可能相反），所以速度不一定相同，而动能相同，B 项错误，D 项正确.答案：ACD1.表达式（1）动力学表达式：F＝－ kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反.（2）运动学表达式：x＝A sin （ ωt ＋ φ 0），其中 A 代表振幅，ω＝2πf 代表简谐运动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫作初相.2.图象（1）从平衡位置开始计时，函数表达式为 x＝Asin ωt，图象如图甲所示.（2）从最大位移处开始计时，函数表达式为 x＝Acos ωt，图象如图乙所示.甲 乙2.（多选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 x＝Asin t，则质点（ ）A.第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同B.第 1 s 末与第 3 s 末的速度相同C.第 3 s 末至第 5 s 末的位移方向都相同D.第 3 s 末至第 5 s 末的速度方向都相同解析：由关系式可知 ω＝rad/s，T＝＝8 s，将 t＝1 s 和 t＝3 s 代入关系式中求得两时刻位移相同，A 正确；作出质点的振动图象，由图象可以看出，第 1 s 末和第 3 s 末的速度方向不同，B 错误；由图象可知，第 3 s 末至第 4 s 末质点的位移方向与第 4 s 末至第 5 s 末质点的位移方向相反，而速度的方...