2017-2018学年教科版选修3-4 1.3简谐运动的图像和公式 学案
2017-2018学年教科版选修3-4    1.3简谐运动的图像和公式  学案第5页

称,所以两时刻速度大小相等,方向相同,沿x轴的负方向,故C正确;在第2.5 s时,振子正远离平衡位置,位移增大,其加速度增大,故D错误.

针对训练1 如图6甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动(以向右为正方向),其振动图像如图乙所示.由振动图像可以得知(  )

 

图6

A.振子的振动周期等于t1

B.在t=0时刻,振子的位置在a点

C.在t=t1时刻,振子的速度为零

D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动

答案 D

解析 振子的周期是振子完成一个周期性变化所用的时间,由图直接读出其周期T=2t1,故A错误;由图乙知在t=0时刻,振子的位移为零,正通过平衡位置,所以振子的位置在O点,故B错误;在t=t1时刻,振子的位移为零,正通过平衡位置,速度最大,故C错误;从t1到t2,振子的位移从0变化到正向最大,说明振子正从O点向b点运动,故D正确.

二、对简谐运动的表达式的理解

例2 一个小球和轻质弹簧组成的系统,按x1=5sin (8πt+π) cm的规律振动.

(1)求该振动的周期、频率、振幅和初相.

(2)另一简谐运动的表达式为x2=5sin (8πt+π) cm,求它们的相位差.

答案 (1) s 4 Hz 5 cm  (2)π

解析 (1)已知ω=8π rad/s,由ω=得T= s,f==4 Hz.A=5 cm,φ1=.

(2)由Δφ=(ωt+φ2)-(ωt+φ1)=φ2-φ1得Δφ=π-=π.

针对训练2 (多选)有两个简谐运动,其表达式分别是x1=4sin (100πt+) cm,x2=5sin (100πt+) cm,下列说法正确的是(  )

A.它们的振幅相同 B.它们的周期相同