2020届新考案高考物理总复习教师用书:第十七单元 选修3-4模块 第1讲 Word版含解析
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  (1)简谐运动: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。平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置。回复力:①定义--使物体返回平衡位置的力。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)简谐运动的表达式:①动力学表达式为F=-kx,其中"-"表示回复力与位移的方向相反。②运动学表达式为x=Asin(ωt+φ),其中A代表振幅,ω=2πf表示简谐运动的快慢,ωt+φ代表简谐运动的相位,φ叫作初相。

  【温馨提示】 简谐运动的平衡位置不是质点所受合力为零的位置,是回复力为零的位置。

1.1 (2019广东广州阶段检测)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+π/2)m

B.x=8×10-3sin(4πt"-" π/2)m

C.x=8×10-1sin(πt+3π/2)m

D.x=8×10-1sin(π/4 t+π/2)m

  【答案】A

2 简谐运动图象

  (1)简谐运动的图象: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。

(2)简谐运动的振动图象:物理意义,表示振动物体的位移随时间变化的规律。横轴表示时间,纵轴表示质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。需要注意的是振动图象不是质点的运动轨迹。简谐运动的振动图象为正(余)弦函数曲线。