第 1 章 机械振动简谐运动的周期性和对称性(1)周期性做简谐运动的物体在完成一次全振动后,再次振动时则是重复上一个振动的形式,所以简谐运动具有周期性,因此在处理实际问题时,要注意多解的可能性。(2)对称性简谐运动过程具有对称性,关于平衡位置对称的两位置上速度、加速度、回复力、位移、动能、势能的大小均相等,且由某点到平衡位置和由平衡位置到该点或对称点的时间相等,由某点到最大位移处和由最大位移处回到该点的时间相等。1.如图 11 所示,一个质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过 A 和 B 两点,历时 2 s。质点通过 B 点后再经过 1 s 第二次通过 B 点,在这 3 s 内,质点通过的总路程为 18 cm。则质点振动的周期和振幅分别是多少?图 11解析:由于质点先后以相同的速度依次通过 A 和 B 两点,历时 2 s,则 A 和 B 两点关于平衡位置对称,A→O 和 O→B 所用时间都为 1 s。质点通过 B 点后再经过 1 s 第二次通过 B点,同样由对称性知 B→b 所用时间为 0.5 s,则=1.5 s,所以周期 T=6 s。在题中所述的 3 s 内,质点通过的总路程为 18 cm,正好等于从 a 到 b 的距离,则 2A=18 cm,即 A=9 cm。答案:T=6 s A=9 cm简谐运动图像的应用1.从振动图像中可得到的信息:(1)可直接读取振子在某一时刻相对于平衡位置的位移大小。(2)从振动图像上可直接读出振幅:正(负)位移的最大值。(3)从振动图像上可直接读出周期。(4)可判断某一时刻振动物体的速度方向和加速度方向,以及它们的大小变化趋势。2.简谐运动图像与力学知识结合可以解决运动和力的问题。2.如图 12 所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像,以下说法正确的是 ( )图 12A.甲、乙的振幅分别为 2 m 和 1 mB.甲振动的频率比乙的高C.2~3 s 内,甲、乙的加速度方向均沿负方向D.t=2 s 时,甲的加速度和乙的速度都达到各自的最大值解析:通过图像可得 T 甲=4 s,A 甲=2 cm,T 乙=8 s,A 乙=1 cm,故 A 选项错误,B选项正确;在 2~3 s 内甲的位移为负,加速度与位移反向沿正方向,C 错;t=2 s 时,甲处在平衡位置,速度最大,而乙在正向最大位移处,加速度达到最大,D 错误。答案:B单摆的周期公式及应用单摆在小角度(θ<5°)振动时可看做简谐运动,除考查简谐运动的一般规律外,单摆的周期公式及特点、应用在近几年的高考中也频频出现,值得重视:(1)...