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选修1 第二章 机械振动
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简谐运动
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使用次数:107
更新时间:2021-01-25
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1.

如图所示,倾角为、光滑的斜面体固定在水平面上,底端有垂直斜面的挡板,劲度系数为的轻质弹簧,下端拴接着质量为的物体,上端放着质量为的物体与弹簧不拴接)。现沿斜面向下压一段距离释放,它就沿斜面上下做简谐运动,振动过程中,始终没有离开弹簧。试求:

振动的振幅的最大值。

以最大振幅振动时,对挡板的最大压力。

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题型:解答题
知识点:简谐运动
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【答案】

【解析】

P若做简谐运动,则P位于平衡位置时,沿斜面方向受到的合外力等于0,而P沿斜面的方向上有重力的分力和弹簧的弹力,可知二者大小相等,方向相反,即:

所以:

由题意,P向上到达最高点的位置时,弹簧的长度恰好等于原长,是P仍然能做简谐运动的最高点,所以P的最大振幅:

P以最大振幅振动时,由简谐运动的特点可知,P到达最低点时,弹簧的压缩量.以B为研究对象,则B受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和弹簧沿斜面向下的压力,沿斜面的方向:

联立得:

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 简谐运动的概念 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 简谐运动的概念的定义
简谐运动:

1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。
◎ 简谐运动的概念的知识扩展
1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。
◎ 简谐运动的概念的教学目标
1、认识弹簧振子。
2、通过观察和分析,理解简谐运动的位移——时间图像是一条正弦曲线,培养分析和概括能力。
3、过程与方法:经历对简谐运动运动学特征的探究过程,加深领悟用图像描绘运动的方法。
4、情感、态度、价值观:培养学习物理的兴趣,陶冶热爱生活的情操。
◎ 简谐运动的概念的考试要求
能力要求:了解
课时要求:15
考试频率:常考
分值比重:2

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