25-26学年物理(人教版)选择性必修一课件：2.1 简谐运动.pptx

简谐运动;;;;1.机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附

近的运动，简称振动。

2.弹簧振子：由和组成的系统，有时也简称为振子(如图)。

说明：弹簧振子是一个理想化模型，弹簧的质量与小球相比可以忽略，小球运动时空气阻力很小，也可以忽略。

3.平衡位置：物体原来静止时的位置。如上图中水平方向的弹簧振子，弹簧未形变时，小球所受合力为，处于平衡位置。;弹簧振子的平衡位置一定在弹簧的原长位置吗？请结合竖直悬挂的弹簧振子进行分析(小球的质量为m，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k)，如图所示。;拓展如图所示，若弹簧振子位于倾角为α的光滑的斜面上，其处于平衡位置时满足什么条件？;弹簧振子平衡位置的判断方法

(1)振动系统不振动，小球原来处于静止时的位置。

(2)振子振动过程中，(振动方向上)合力为零的位置，此时(该方向上)小球的加速度为零，速度最大。;;;1.振子的位移：以为坐标原点，指向小球所在位置，即振动小球的位置坐标反映了小球相对于位置的位移。

2.建立坐标系：以小球的为坐标原点，用横坐标表示_________

，纵坐标表示小球，描绘出的图像就是的图像，即x－t图像，如图所示。;3.简谐运动

(1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条曲线，这样的振动是一种简谐运动。

(2)简谐运动是最基本的振动。弹簧振子中小球的运动就是简谐运动。

注意：简谐运动的振动图像描述了物体的位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹。;1.如图所示为水平弹簧振子振动时的x－t图像，试分析：

(1)t1和t2时刻小球分别位于哪个位置？;2.请结合图像分析在M与M间做简谐运动的振子的位移、速度、加速度并填写表格。;(2024·仙桃市高二期中)如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是

A.如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦曲线

B.如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段

C.图示时刻，小球正经过平衡位置向左运动

D.若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像;;如图所示，滑块在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴正方向。若滑块位于N点时开始计时，则其振动图像为;;如图甲所示，一弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O点为小球静止的位置，其振动图像如图乙所示，规定向右的方向为正方向，试根据图像分析以下问题：

(1)在t＝0时刻，小球所处的位置为

(选填“A点”“O点”或

“B点”)，正在向(选填

“左”或“右”)运动。?;(2)A、B两点间的距离为cm。?;(3)在图乙中，小球在t＝1s、t＝2s和t＝3s时所处的位置依次是、

______和(均选填“A点”“O点”或“B点”)。?;(4)在t＝2s时，小球速度的方向与t＝0时速度的方向(选填“相同”或“相反”)。?;(5)小球在前4s内的位移等于cm，其路程为cm。?;拓展0~1s内位移与速度方向是否相同？1~2s内呢？;;;;在水平方向上做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内

A.小球的位移越来越大

B.小球正在离开平衡位置

C.小球的加速度越来越大

D.小球的速度方向与位移方向一定相反;;;题号;;1;2.(多选)如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动的系统。开始时钢球静止，现用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是

A.钢球的最低处为平衡位置

B.钢球原来静止时的位置为平衡位置

C.钢球振动到距原静止位置下方3cm处时位移为3cm

D.钢球振动到距原静止位置上方2cm处时位移为2cm;1;考点二简谐运动及其图像;1;1;1;1;1;1;1;1;8.(多选)如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是

A.若位移为负值，则加速度一定为正值

B.小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大

C.小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同

D.小球每次经过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同;1;9.在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图所示