人教版 (新课标)选修31 简谐运动复习ppt课件

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第七章： 机械振动和机械波第1讲 简谐运动、简谐运动的图象重点难点诠释………………04典型例题剖析………………07适时仿真训练………………11目 录重点难点诠释 跟踪练习1 有一弹簧振子做简谐运动，则( ) A.加速度最大时，速度最大 B.速度最大时，位移最大 C.位移最大时，回复力最大 D.回复力最大时，加速度最大 ［解析］ 振子加速度最大时，处在最大位移处，此时振子的速度为零，由F=－kx知道，此时振子所受回复力最大，所以选项A错，C、D对.振子速度最大时，是经过平衡位置时，此时位移为零，所以选项B错.故正确选项为C、D.［答案］ CD重点难点诠释 跟踪练习2 劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻( ) A. 振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴的负方向 B.振子的速度方向指向x轴的正方向 C. 在0～4 s内振子作了1.75次全振动 D.在0～4 s内振子通过的路程为 0.35 cm，位移为0 ［解析］ 由图可知A在t轴上方，位移x＝0.25 cm，所以弹力F＝－kx＝－5 N，即弹力大小为5 N，方向指向x轴负方向，选项A不正确；由图可知过A点作图线的切线，该切线与重点难点诠释［答案］ Bx轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x轴的正方向，选项B正确.由图可看出，t＝0、t＝4 s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4 s内完成两次全振动，选项C错误.由于t＝0时刻和t＝4 s时刻振子都在最大位移处，所以在0～4 s内振子的位移为零，又由于振幅为0.5 cm，在0～4 s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为2×4×0.50 cm＝4 cm，故选项D错误. 综上所述，该题的正确选项为B. 例3 如图所示，一个竖直弹簧连着一个质量M的薄板，板上放着一个木块，木块质量为m.现使整个装置在竖直方向做简谐运动，振幅为A.若要求在整个过程中小木块m都不脱离木板，则弹簧劲度系数k应为多大？典型例题剖析 ［解析］ 木板运动到最高点又不脱离，弹簧可能处于两种状态：无形变状态和压缩状态. 若恰好脱离，则弹簧此时无形变，m、M的加速度均为g，此时，系统回复力为F=(M+m)g 所以弹簧在平衡位置时的弹力为 kA=(M+m)g 典型例题剖析 若弹簧处于压缩状态，则系统在最高点的回复力为 F′＜(M+m)g 则弹簧在平衡位置时的弹力为 F″= (M+m)g＞kA 则 所以 ［答案］ 例4 一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm. 振子的平衡位置位于x轴上的O点.图甲中的a,b,c,d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上箭头表示运动的方向.图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象是( ) A.若规定状态a时t＝0，则图象为①B.若规定状态b时t＝0，则图象为②典型例题剖析典型例题剖析 ［解析］ 若t＝0，质点处于a状态，则此时x＝+3 cm运动方向为正方向，只有图①对；若t＝0时质点处于b状态，此时 x＝+2 cm，运动方向为负方向，②图不对；若取处于c状态时t=0，此时x=－2 cm，运动方向为负方向，故图③不正确；取状态d为t=0时，图④刚好符合，故A，D正确.［答案］ ADC.若规定状态c时t＝0，则图象为③D.若规定状态d时t＝0，则图象为④ 2.［答案］ C适时仿真训练1.［答案］ C3.［答案］ (1)1 s末 (2)见解析 (3)0 5 m