2017-2018学年同步备课教科版选修3-4 第一章 机械振动 章末总结
2017-2018学年同步备课教科版选修3-4 第一章 机械振动 章末总结第2页

A.频率是2 Hz

B.振幅是5 cm

C.t=1.7 s时的加速度为正,速度为负

D.t=0.5 s时质点的回复力为零

E.图中a、b两点速度大小相等、方向相反

F.图中a、b两点的加速度大小相等,方向相反

答案 CDE

解析 由题图可知,质点振动的振幅为5 m,周期为2 s,由f=得频率为0.5 Hz,A、B选项错误.t=1.7 s时的位移为负,加速度为正,速度为负,C选项正确.t=0.5 s时质点在平衡位置,回复力为零,D选项正确.a、b两点速度大小相等、方向相反,但加速度大小相等、方向相同,加速度方向都为负方向,指向平衡位置,故E正确,F错误.

结合图像分析描述简谐运动的物理量的关系,分析的顺序为:

位移x\s\up7(F=-kx(F=-kx)回复力F\s\up7(F=ma(F=ma)加速度a\s\up7(加速度和速度方向之间的关系(加速度和速度方向之间的关系)速度v\s\up10(Ek =-\f(1,2(Ek =-\f(1,2)动能Ek\s\up7(总能量守恒(总能量守恒)势能Ep

或者按下列顺序分析:

位移x

二、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全振动的形式,所以做简谐运动的物体经过同一位置可以对应不同的时刻,做简谐运动的物体具有周期性.

2.对称性

(1)速率的对称性:系统在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率.

(2)加速度和回复力的对称性:系统在关于平衡位置对称的两位置具有等大反向的加速度和回复力.

(3)时间的对称性:系统通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等.振动过程中通过任意两点A、B的时间与逆向通过的时间相等.

例2 物体做简谐运动,通过A点时的速度为v,经过1 s后物体第一次以相同速度v通过