2.1簡諧運(yùn)動目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀1.通過對彈簧振子的研究，體會理想模型的建立方法。2.通過利用數(shù)碼相機(jī)、頻閃儀和計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化工具，探究彈簧振子的位移隨時間的變化規(guī)律。3.通過對簡諧運(yùn)動圖像的繪制，體會并總結(jié)簡諧運(yùn)動的規(guī)律。知道什么是彈簧振子，理解彈簧振子是一種理想化的物理模型.借助彈簧振子理解一次全振動、平衡位置及簡諧運(yùn)動的位移等概念.3.知道什么是簡諧運(yùn)動，知道簡諧運(yùn)動的振動圖像為正弦曲線(或余弦曲線)，知道描述簡諧運(yùn)動的常用物理量及意義.知識精講知識精講知識點(diǎn)01彈簧振子模型1.如圖所示，如果小球與桿之間的摩擦可以不計(jì)，且彈簧的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相比也可以忽略，則該裝置為彈簧振子．2.彈簧振子的位移—時間圖像以縱坐標(biāo)表示振子的位移，橫坐標(biāo)表示時間，描繪出簡諧運(yùn)動的振子的位移隨時間變化的圖像，稱為簡諧運(yùn)動的圖像，簡諧運(yùn)動的圖像是一條正弦(或余弦)曲線．【即學(xué)即練1】(多選)下列運(yùn)動屬于機(jī)械振動的是()A．說話時聲帶的運(yùn)動B．彈簧振子在豎直方向的上下運(yùn)動C．體育課上同學(xué)進(jìn)行25米折返跑D．豎直向上拋出的物體的運(yùn)動知識點(diǎn)02簡諧運(yùn)動1.定義：如果做機(jī)械振動的質(zhì)點(diǎn)，其位移與時間的關(guān)系遵從正弦(或余弦)函數(shù)規(guī)律，這樣的振動叫做簡諧運(yùn)動．2.特點(diǎn)：簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的振動．彈簧振子的運(yùn)動就是簡諧運(yùn)動．【即學(xué)即練2】關(guān)于簡諧運(yùn)動，下列說法正確的是()A．簡諧運(yùn)動一定是水平方向的運(yùn)動B．所有的振動都可以看作是簡諧運(yùn)動C．物體做簡諧運(yùn)動時的軌跡線一定是正弦曲線D．只要振動圖象是正弦曲線，物體一定做簡諧運(yùn)動能力拓展能力拓展考法01簡諧運(yùn)動的圖像1．彈簧振子(1)組成：如圖所示，它是由彈簧和小球(振子)組成的，是一個理想模型．(2)理想化要求：小球在桿上能夠自由滑動，球與桿間的摩擦可以不計(jì)，彈簧的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相比也可以忽略．(3)平衡位置：小球原來靜止時的位置．(4)機(jī)械振動：小球在平衡位置附近所做的周期性的往復(fù)運(yùn)動，簡稱振動．(5)全振動：振動物體往返一次(以后完全重復(fù)原來的運(yùn)動)的運(yùn)動叫做一次全振動．如圖4所示，對于水平方向運(yùn)動的彈簧振子：A→O→B→O→A，即為一次全振動．(6)位移—時間圖像①坐標(biāo)系的建立：為了研究振子的運(yùn)動規(guī)律，以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，用橫坐標(biāo)表示振子振動的時間，用縱坐標(biāo)表示振子相對平衡位置的位移，建立坐標(biāo)系，如圖所示，這就是彈簧振子運(yùn)動時的位移—時間圖像．②物理意義：振動圖像表示振子相對平衡位置的位移隨振動時間的變化規(guī)律．③振動圖像：理論和實(shí)驗(yàn)表明，彈簧振子振動時，其位移—時間圖像是正弦曲線(或余弦曲線)．2．簡諧運(yùn)動如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時間的關(guān)系遵從正弦(或余弦)函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖像(x－t圖像)是一條正弦(或余弦)曲線，這樣的振動叫做簡諧運(yùn)動．簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的振動．彈簧振子的振動就是簡諧運(yùn)動．【典例1】(多選)如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動，取向右為正方向，振子經(jīng)過O點(diǎn)時開始計(jì)時，其振動的x－t圖象如圖乙所示．則下列說法中正確的是()A．

t2時刻振子在A點(diǎn)B．

t2時刻振子在B點(diǎn)C．在t1～t2時間內(nèi)，振子的位移在增大D．在t3～t4時間內(nèi)，振子的位移在減小【典例2】(多選)如圖所示是表示某彈簧振子運(yùn)動的x－t圖象，下列說法正確的是()A．

t1時刻振子正通過平衡位置向正方向運(yùn)動B．

t2時刻振子的位移最大C．

t3時刻振子正通過平衡位置向正方向運(yùn)動D．該圖象是從振子在平衡位置時開始計(jì)時畫出的分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練一、單選題1．在彈簧振子做簡諧運(yùn)動的過程中，當(dāng)振子從最大位移處向平衡位置運(yùn)動時，下列說法中正確的是（）A．加速度逐漸減小，速度也逐漸減小B．是勻加速運(yùn)動C．加速度與速度的方向都與位移的方向相反D．回復(fù)力逐漸增加，速度也逐漸增加2．下列振動中可以看作一個簡諧運(yùn)動的是（）.A．講話時聲帶的振動 B．音叉的振動C．心臟的跳動 D．秋風(fēng)中樹葉的振動3．水平方向的彈簧振子做簡諧運(yùn)動，某段時間內(nèi)加速度增大，則該段時間內(nèi)（）A．速度增大，位移增大 B．速度減小，位移增大C．速度增大，位移減小 D．速度減小，位移減小4．對于做簡諧運(yùn)動的彈簧振子，下述說法不正確的是（）A．振子通過平衡位置時，速度最大B．振子在最大位移處時，速度最大C．振子在連續(xù)兩次通過同一位置時，位移相同D．振子連續(xù)兩次通過同一位置時，動能相同5．物體做下列運(yùn)動時，加速度和速度方向的關(guān)系表述正確的是（）A．簡諧運(yùn)動中加速度與速度始終同向B．豎直上拋運(yùn)動中加速度與速度始終同向C．勻速圓周運(yùn)動中加速度方向與速度方向始終垂直D．自由落體運(yùn)動中加速度與速度方向可以相同、也可以相反6．簡諧運(yùn)動是下列哪一種運(yùn)動（）A．勻變速運(yùn)動 B．勻速直線運(yùn)動C．非勻變速運(yùn)動 D．勻加速直線運(yùn)動7．下列運(yùn)動屬于機(jī)械振動的是（）①乒乓球在地面上的自由來回上下運(yùn)動②彈簧振子在豎直方向的上下運(yùn)動③秋千在空中的來回運(yùn)動④豎立于水面上的圓柱形玻璃瓶的上下運(yùn)動A．①② B．②③C．③④ D．①②③④8．如圖所示，一彈簧振子在一條直線上做簡諧運(yùn)動，第一次先后經(jīng)過M、N兩點(diǎn)時速度v（v≠0）相同，那么，下列說法正確的是A．振子在M、N兩點(diǎn)所受彈簧彈力相同B．振子在M、N兩點(diǎn)對平衡位置的位移相同C．振子在M、N兩點(diǎn)加速度大小相等D．從M點(diǎn)到N點(diǎn)，振子先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動9．如圖甲所示，彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．t=0.8s，振子的速度方向向左B．t=0.2s時，振子在O點(diǎn)右側(cè)6cm處C．t=0.4s和t=1.2s時，振子的加速度完全相同D．t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小10．如圖所示，水平方向上有一彈簧振子，O點(diǎn)是其平衡位置，振子在a和b之間振動，關(guān)于振子，下列說法正確的是（）A．在a點(diǎn)時加速度最大，速度最大B．在O點(diǎn)時速度最大，位移最大C．在b點(diǎn)時位移最大，速度最小D．在b點(diǎn)時加速度最大，速度最大二、多選題11．下列關(guān)于彈簧振子的說法中，正確的是（）A．任意的彈簧和任意的小球都可以構(gòu)成彈簧振子B．彈簧振子中小球的振動范圍不能超出彈簧的彈性限度C．彈簧振子中小球的體積不能忽略D．彈簧振子的小球一旦振動起來就不能停下12．下列運(yùn)動中可以看作機(jī)械振動的是（）A．聲帶發(fā)聲B．音叉發(fā)聲C．火車沿斜坡行駛D．秋風(fēng)中樹葉落下13．彈簧上端固定在O點(diǎn)，下端連接一小球，組成一個振動系統(tǒng)，如圖所示，用手拉一小段距離后釋放小球，小球便上下振動起來，關(guān)于小球的平衡位置，下列說法正確的是（）A．在小球運(yùn)動的最低點(diǎn) B．在彈簧處于原長的位置C．在小球速度最大的位置 D．在小球原來靜止的位置題組B能力提升練一、單選題A．1Hz B．1.25HzC．2Hz D．2.5Hz2．如圖甲所示，彈簧振子運(yùn)動的最左端M和最右端N距離平衡位置的距離均為l，規(guī)定水平向右為正方向，振子的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．圖中的大小等于l3．彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在水平方向上的A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動，以下說法正確的是()A．振子在A、B兩點(diǎn)時的速度和加速度均為零B．振子在通過O點(diǎn)時速度的方向?qū)l(fā)生改變C．振子的加速度方向總跟速度方向相反D．振子離開O點(diǎn)運(yùn)動總是減速運(yùn)動，靠近O點(diǎn)的運(yùn)動總是加速運(yùn)動4．某彈簧振子如圖所示，其中A、B均為振子偏離平衡位置的最大位移處，O為平衡位置。在振子由O向A運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）A．振子偏離平衡位置的位移方向向左 B．振子偏離平衡位置的位移正在減小C．彈簧的彈性勢能正在減小 D．振子的速度正在減小5．如圖所示，下列振動系統(tǒng)不可看成彈簧振子的是（）A．如圖甲所示，豎直懸掛的輕彈簧及小鉛球組成的系統(tǒng)B．如圖乙所示，放在光滑斜面上的鐵塊及輕彈簧組成的系統(tǒng)C．如圖丙所示，光滑水平面上，兩根輕彈簧系住一個小球組成的系統(tǒng)D．蹦極運(yùn)動中的人與彈性繩組成的系統(tǒng)6．如圖所示，一帶正電小球以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C間做簡諧運(yùn)動，取水平向右為振子相對平衡位置的位移的正方向，當(dāng)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時突然施加一水平向右的勻強(qiáng)電場，則下列說法正確的是（）A．帶電小球接下來仍做簡諧運(yùn)動，此時的平衡位置位于O點(diǎn)B．帶電小球接下來仍做簡諧運(yùn)動，此時的平衡位置位于O點(diǎn)左側(cè)C．帶電小球接下來仍做簡諧運(yùn)動，此時的平衡位置位于O點(diǎn)右側(cè)D．帶電小球接下來將不再做簡諧運(yùn)動7．如圖所示，豎直輕質(zhì)彈性繩上端固定，原長狀態(tài)時下端在P點(diǎn)?，F(xiàn)取來一塊帶有小孔的薄板，使小孔處在P點(diǎn)，并將繩下端穿過小孔懸掛一個質(zhì)量為m的小球，小球靜止時位于O點(diǎn)?，F(xiàn)將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)靜止釋放，B為A點(diǎn)的對稱點(diǎn)，不計(jì)一切阻力且彈性繩始終遵循胡克定律。則關(guān)于小球釋放之后的運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．小球?qū)⒀刂本€在A、B之間來回運(yùn)動B．小球?qū)⒀厍€在A、B之間來回運(yùn)動C．小球經(jīng)過P點(diǎn)正下方時繩子拉力大于mgD．小球的運(yùn)動不是簡諧運(yùn)動二、多選題9．下列關(guān)于簡諧運(yùn)動的說法正確的是（）A．速度和加速度第一次同時恢復(fù)為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程為一次全振動B．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C．一個全振動指的是動能或勢能第一次恢復(fù)為原來的大小所經(jīng)歷的過程D．位移減小時，加速度減小，速度增大10．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的速度與位移方向相同的時間段是（）A．0~0.3s B．0.3s~0.6s C．0.6s~0.9s D．0.9s~1.2s11．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其位移x與時間t的關(guān)系曲線如圖所示，由圖可知，t＝2.5s時，質(zhì)點(diǎn)的（）A．速度沿負(fù)方向B．速度沿正方向C．質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置移動D．質(zhì)點(diǎn)正遠(yuǎn)離平衡位置向最大位移處運(yùn)動12．如圖所示為獲取彈簧振子的位移—時間圖像的一種方法，改變紙帶運(yùn)動的速度，下列說法正確的是（）A．如果紙帶不動，作出的振動圖像仍然是正弦函數(shù)曲線B．如果紙帶不動，作出的振動圖像是一段線段C．圖示時刻，振子正經(jīng)過平衡位置向右運(yùn)動D．若紙帶運(yùn)動的速度不恒定，則紙帶上描出的仍然是簡諧運(yùn)動的圖