1--简谐运动 振幅、周期、频率
06届高三物理一轮授课提纲
七、机械振动和机械波(1)
[课题] 简谐运动振幅、周期、频率
[教学目标]1.知道简谐运动的规律
2.理解简谐运动的图象,并会用图象解决有关问题
[教学重点]对简谐运动的理解
[教学难点] 简谐运动中位移、回复力、加速度、速度定性变化关系.
[知识要点]
一.机械振动
1、机械振动：物体(或物体的一部分)在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动.产生振动的必要条件是物体受到回复力的作用，且阻力足够小.
2、回复力：使振动物体返回平衡位置的力叫做回复力.回复力时刻指向平衡位置.回复力是以效果命名的力，它是振动物体在振动方向上的合外力，可能是几个力的合力，也可能是某一个力，还可能是某个力的分力.注意，回复力不一定等于合外力.
二.描述机械振动的物理量
1、位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段.位移是矢量，其最大值等于振幅.
2、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离.振幅是标量，表示振动的强弱.
3、周期T：表示完成一次全振动所用的时间，体现了振动快慢.
4、频率f：表示单位时间内完成全振动的次数.f=1/T.
当T和f是由振动系统本身的性质决定时(非受迫振动)，则叫做固有周期和固有频率.
三.简谐运动
物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动.它是一种最简单、最基本的振动.
四.简谐运动中各个物理量的变化
1、远离平衡位置的过程：由于F＝-kx=ma，x增大,F增大,a增大,a与v反向故v 减小，动能减小．
2、靠近平衡位置的过程：由F＝-kx＝ma知，位移x减小,F减小，a减小，但a 与v同向故速率v增大，动能E k增大．
3、经过同一位置时位移、回复力、加速度、速率,动能一定相同，但速度、动量不一定相同，方向可相反．
五、简谐运动的图象
1、简谐运动的图象是____________________曲线，横坐标表示_____________，
纵坐标表示_______________。它的物理意义是______________________________
2、根据简谐运动的规律，利用图象可以得到以下判定：
○1振幅A、周期T以及各时刻振子的位置。
○2各时刻回复力、加速度、速度、位移的方向。
○3某段时间内振子的路程
○4某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。
六、简谐运动的多解性和对称性
1、简谐运动的多解性：作简谐运动的质点，在运动方向上是一个变加速度的运动，质点运动相同的路程所需的时间不一定相同，它是一个周期性的运动，若运动的时间与周期的关系存在整数倍的关系，则质点运动的路程就会是唯一的．若是运动时间为周期的一半，运动的路程也具有唯一性。若不是具备以上条件，质点运动的路程是多解的，这是必须要注意的．
2、简谐运动的对称性：作简谐运动的质点，在距平衡位置等距离的两点上时，具有大小相等的速度和加速度，在O点左右相等的距离上的运动时间也是相同的。
[解题指导]
【例1】一水平弹簧振子在平衡位置O点附近作简谐振动，它离开O点经过0.4S 后第一次到达M点，再经过0.2S第二次到达M点，从弹簧振子离开O点开始计时，则（）
A、振子第三次到达M点还要经过的时间是1.8S
B、t1=0．5 S时和t2=1.5 S时弹簧长度可能相同
C、t1=1/3 S时和t2=2/3 S时振子加速度大小一定相等
D、t1=1/3 S时和t2=2/3 S时振子运动动量一定相同
【例2】一竖直弹簧的下端固定在地面上，上端连着质量为M的B
板，B板上放一个质量为m的物块C，如图所示．平衡时，弹簧被压
缩L0．若使C随B一起沿竖直方向做简谐运动而不分离，当C的速
度达到最大时，C对B压力大小为多少？此时振动的最大振幅为多
大？
【例3】李明通过实验画一个电动音叉的振动图像。实验方法
为：用一块涂有碳黑的玻璃板，质量为 2 kg．竖直向上由静止
开始用恒力向上拉，一个装有指针的振动频率为 5 H Z的电动音
叉在玻璃板上画出如图所示的曲线．老师看了之后，对李明说：
这个振动图像是画失败了，但如果你量一量OA、OB、OC的长
度，你就可以计算出你的拉力为多少。若李明量得OA=1cm，
OB=4 cm，OC=9 cm，则拉力F有多大？（g取10 m/s2）
【例4】如图，是用频闪照相的办法拍下的一个弹簧振子的振动情况．a图是振子静止在平衡位置时的照片，，b图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20 mm处，放手后，在向右运动的1/2周期内的频闪照片，C图是振子在接下来的1/2周期内的频闪照片，已知频闪的频率为9.0 H Z，则相邻两次闪光的时间间隔t0＝______s．振动的周期T ＝________s，照片是记录的是_________________。
【例5】在弹簧振子的小球上安置记录笔，当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图像，如图所示是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线，若纸带N1和纸带N2移动的速度v1和v2的关系为v2=2v1，则纸带N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为（）
A、T2= T1
B、T2=2 T1
C、T2=4 T1
D、T2= T1/4
[训练设计]
1、在下列情况下，小球的运动可以看作是简谐运动的是（）
A、一圆弧形光滑的凹槽（圆心角小于5°），在该槽的一端释放一小球．
B、在一个V字形光滑槽的一端释放一小球．
C、用一根细棉线系一个小钢球，悬于高处，把钢球稍微拉出一段，放手后小球所做的运动．
D、用一根铁链系一个篮球，悬于高处，把篮球稍微拉出一段，放手后篮球所做的运动．
2、如图为一质点做简谐运动的振动图像，在图像上有位于与时间轴平行的同一直线上的M、N、P、Q四点，试根据图像判断：M、P两点所对应的时间间隔为_________。
正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系
正弦振动一共有四个参数来描述,即: 加速度(用a表示)m/s^2 速度(用v表示) m/s 位移(用D表示)行程（2倍振幅）m频率(用f表示)Hz 公式: a=2πfv v=2πfd(其中d=D/2) a=(2πf)2d(2为平方) 说明: 以上公式中物理量的单位均为国际单位制 例如频率为10HZ，振幅为10mm 正弦运动振幅5mm频率200HZ 我想你是在做一个弹簧振子，加速度是变化的，我想你需要的应该是弹簧的弹性系数k 首先写出振动方程Y＝5sin(x/200) 根据设计要求，弹簧要使振子在的时候运动距离达到5mm，速度由最大的V0变为0， 在这个过程中属于变力做功，（不知道你会积分不？）如果不会也没有关系，我们知道弹簧的弹性势能为 0.5kH^2（式中H是弹簧的伸长量），在达到振幅时，H＝5mm＝5×10^(-3)m 应用动能定理：
同时，应满足时间频率要求，应用动量定理，就必须用积分了，弹力在完成周期需要的时间）时间内的冲量为I，I是以函数kHt为被积函数，对H由0到5，t由0到的定积分，即I＝ 6.25×10^(-5)k 由动量定理I＝mV1-mV0,得，mV0＝ 6.25×10^(-5)k 联立两式解得： k＝256m（式中m不是单位，是振子得质量） 而且初速度为400米每秒 振动台上放置一个质量m＝10kg的物体，它们一起上下作简谐振动，其频率ν＝10Hz、振幅Ａ＝2×10-3ｍ，求： (1)物体最大加速度的大小； (2)在振动的最高位置、最低位置，物体分别对台面的压力。 解： 取ｘ轴竖直向下，以振动的平衡位置为坐标原点，列运动方程 ｘ＝Ａcos（2πνｔ＋φ） 于是，加速度 ２２ a＝－4πνＡcos（2πνｔ＋φ） (1)加速度的最大值 ｜a m｜＝4π２ν２Ａ＝
2017高三物理复习知识点：振幅、周期和频率
2017高三物理复习知识点：振幅、周期和频率 2017高三物理复习知识点：振幅、周期和频率 基础目标 1知道什么是一次全振动、振幅、周期和频率 2理解周期和频率的关系。 3知道什么是振动的固有周期和固有频率 4掌握用秒表测弹簧振子周期的操作技能 拔高目标： 1、知道位移和振幅的区别 2、知道周期(频率)和振幅无关 3、知道弹簧振子的周期公式 4、能利用弹簧振子的周期性解决相应问题。 【教学重难点】 1振幅和位移的联系和区别 2通过实验说明周期和振幅无关 【教学内容】 一、新引入 观察表明：简谐运动是一种周期性运动，与我们学过的匀速圆周运动相似，所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等物理量，本节我们就学习描述简谐运动的几个物理量[板书：振幅、周期和频率]
二、振幅 1引入振幅。 在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别用大小不同的力把弹簧振子从平衡位置拉下不同的距离 ①两种情况下，弹簧振子振动的范围大小不同; ②振子振动的强弱不同 为了方便我们描述物体振动的强弱，我们引入振幅 ①振幅是描述振动强弱的物理量; ②振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅; ③振幅的单位是米 2分析振幅与位移的区别 问题：振幅越大，物体的振动越强，能否说物体的位移越大? 物体在远离平衡位置的过程中，振幅逐渐增大? a振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离;而位移是振动物体所在位置与平衡位置之间的距离 b对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的位移是矢量，但振幅是标量 d振幅等于最大位移的数值 三、周期和频率 1、全振动 由于简谐运动具有周期性，故只要研究一次完整的运动就可以反应全部的情况。
正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系
正弦振动一共有四个参数来描述,即：加速度（用a表示）m/s A2 速度（用v表示）m/s 位移（用D表示）行程（2倍振幅）m 频率（用f表示）Hz 公式:a=2 n v v=2 n d(其中d=D/2) a=(2 rf)2d (2 为平方) 说明：以上公式中物理量的单位均为国际单位制例如频率为10H Z,振幅为10mm V=2*3.1415926*10*10/1000=0.628m/s a=(2*3.1415926*10)A2*10/1000=39.478/m/sA2 正弦运动振幅5mm频率200HZ 我想你是在做一个弹簧振子，加速度是变化的，我想你需要的应该是弹簧的弹性系数k 首先写出振动方程Y= 5sin（x/200） 根据设计要求，弹簧要使振子在1/200s的时候运动距离达到5mm速度由最大的V0变为0, 在这个过程中属于变力做功，（不知道你会积分不？）如果不会也没有关系，我们知道弹簧的弹性势能为0.5kHA2 （式中H是弹簧的伸长量），在达到振幅时， H= 5mm= 5X10A（-3）m 应用动能定理：0.5kHA2=1/2mV0A2 同时，应满足时间频率要求，应用动量定理，就必须用积分了，弹力在1/800（完 成1/4周期需要的时间）时间内的冲量为I ,1是以函数kHt为被积函数，对H 由0到5，t由0到1/800的定积分，即I = 6.25 乂10八（-5沐 由动量定理I = mV1-mV0得，mV0= 6.25 乂10八（-5沐 联立两式解得： k = 256m （式中m不是单位，是振子得质量） 而且初速度为400米每秒振动台上放置一个质量m= 10kg的物体，它们一起上下作简谐振动，其频率v = 10Hz振幅A= 2 X 10-3m，求：（1）物体最大加速度的大小；⑵在振动的最高位置、最低位置，物体分别对台面的压力。 解：取x轴竖直向下，以振动的平衡位置为坐标原点，列运动方程 x = A cos （2 nvt + ?） 于是，加速度 2 2 a= — 4 n v A cos （2 nvt + ?） （1）加速度的最大值 . . , 2 2 人「c -2 I a m |= 4 n v A = 7.9 m?s ⑵由于物体在振动过程中仅受重力mg及竖直向上的托力f，按牛顿第二定律在最高位置m g —f = m| a m I f= m（g—| a m|）= 19.1N
振幅周期和频率
振幅周期和频率 各种不同的机械运动都需要用位移、速度、加速度等物理量来描述，但是不同的运动具有不同的特点，需要引入不同的物理量表示这种特点．描述圆周运动就引入了角速度、周期、转速等物理量．描述简谐运动也需要引入新的物理量，这就是振幅、周期和频率． 振动物体总是在一定范围内运动的．在图9-1中，振子在水平杆上的 A点和A′点之间做往复运动，振子离开平衡位置的最大距离为OA或者OA′．振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅．在图9-1中，OA或OA′的大小就是弹簧振子的振幅．振幅是表示振动强弱的物理量． 简谐运动具有周期性．在图9-1中，如果振子由A点开始运动，经过O点运动到A′点，再经过O点回到A点，我们就说它完成了一次全振动．此后振子不停地重复这种往复运动．实验表明，弹簧振子完成一次全振动所用的时间是相同的．做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期．单位时间内完成的全振动的次数，叫做振动的频率．
周期和频率都是表示振动快慢的物理量．周期越短，频率越大，表示振动越快．用T表示周期，用f表示频率，则有 在国际单位制中，周期的单位是秒，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz．1Hz=1s-1． 上面我们说过，振子完成一次全振动所用的时间是相同的．如果改变弹簧振子的振幅，弹簧振子的周期或频率是否改变呢？ 观察弹簧振子的运动可以发现，开始拉伸(或压缩)弹簧的程度不同，振动的振幅也就不同，但是对同一个振子，振动的频率(或周期)却是一定的．可见，简谐运动的频率与振幅无关．简谐运动的频率由振动系统本身的性质所决定．如弹簧振子的频率由弹簧的劲度和振子的质量所决定，与振幅的大小无关，因此又称为振动系统的固有频率．
高三物理简谐运动的公式描述.docx
简谐运动的公式描述教案 教学目标 1．知识与技能 (1)会用描点法画出简谐运动的运动图象． (2)知道振动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线． (3)了解替代法学习简谐运动的位移公式的意义． (4) 知道简谐运动的位移公式为x=A sin （ωt＋），了解简谐运动位移公式中各量的物 理含义． (5) 了解位相、位相差的物理意义． (6) 能根据图象知道振动的振幅、周期和频率、位相． 2．过程与方法 (1) 通过“讨论与交流”匀速圆周运动在Ⅳ方向的投影与教材表1— 3— 1 中数据的 比较，并描出z— t 函数曲线，判断其结果，使学生获知匀速圆周运动在x 方向的投影和简谐运动的图象一样，是一条正弦或余弦曲线． (2)通过用参考圆替代法学习简谐运动的位移公式和位相，使学生懂得化难为易 以及应用已学的知识解决问题． (3)通过课堂讲解习题，可以巩固教学的知识点与清晰理解重点与难点． 3．情感、态度与价值观 (1)通过本节的学习，培养学生学会用已学的知识使难题化难为易、化繁为简， 科学地寻找解决问题的方法． (2)培养学生合作学习、探究自主学习的学习习惯． ●教学重点 ,难点 1.简谐运动位移公式x=Asin（ω t ＋）的推导 2.相位 , 相位差的物理意义 .. ●教学过程 教师讲授 简谐振动的旋转矢量法 。y 在平面上作一坐标轴 OX，由原点 O 作一长度等于振幅的矢量 A t=0 ,矢量与坐标轴的夹角等于初相 矢量 A 以角速度w 逆时针作匀速圆周运动， 研究端点M 在 x 轴上投影点的运动， 1.M 点在 x 轴上投影点的运动 x=Asin（ω t＋）为简谐振动。 x 代表质点对于平衡位置的位移，t 代表时间，简谐运动的三角函数表示 回答下列问题 a:公式中的 A 代表什么 ? b:ω叫做什么 ?它和 f 之间有什么关系? c:公式中的相位用什么来表示? d:什么叫简谐振动的初相? M A t M 0 o x P x
09.2.振幅、周期和频率(初中 物理教案)
振幅、周期和频率 一、教学目标： 1.知道什么是振幅、周期和频率 2.理解周期和频率的关系 3.知道什么是振动的固有周期和固有频率 二、教学重点： 1.简谐运动的振幅、周期和频率的概念. 2.关于振幅、周期和频率的实际应用. 三、教学难点： 1.振幅和位移的联系和区别. 2.周期和频率的联系和区别. 四、教学方法： 1.通过分析类比引入描述简谐运动的三个物理量：振幅、周期和频率. 2.运用CAI课件使学生理解振幅和位移、周期和频率的联系和区别. 3.通过演示、讲解、实践等方法，加深对三个概念的理解. 4.通过实验研究，探索弹簧振子的固有周期的决定因素. 五、教学过程 导入新课 1.讲授：前边我们学过了直线运动，我们知道：对于匀速直线运动，所受合外力为零，描述该运动的物理量有位移、时间和速度，对于匀变速直线运动，物体所受的合外力是恒量， 描述它的物理量有时间、速度、位移和加速度，而上节课我们研究了合外力为回复力的简谐 运动，那么描述简谐运动需要哪些物理量呢? 2.类比引入 我们知道：简谐运动是一种往复性的运动，而我们学过的匀速圆周运动也是一种往复性的运动，所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等物理量，本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量［板书：振幅、周期和频率］ 新课教学 (一)振幅 1.在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别用大小不同的力把弹簧振子从平衡位置拉下不同的距离. 2.学生观察两种情况下，弹簧振子的振动有什么不同. 3.学生代表答： ①两种情况下，弹簧振子振动的范围大小不同； ②振子振动的强弱不同. 4.教师激励评价，并概括板书： 同学们观察得很细，得到了正确的结论，在物理中，我们用振幅来描述物体的振动强弱. ①振幅是描述振动强弱的物理量； ②振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅； ③振幅的单位是米.
振幅、加速度、振动频率三者的关系式
振动加速度、振幅、频率三者关系 在低频范围内,振动强度与位移成正比;在中频范围内,振动强度与速度成正比;在高频范围内,振动强度与加速度成正比。因为频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长,速度、加速度的数值相对较小且变化量更小,因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小;而频率高,意味着振动次数多、过程短,速度、尤其是加速度的数值及变化量大,因此振动强度与振动加速度成正比。 也可以认为,振动位移具体地反映了间隙的大小,振动速度反映了能量的大小,振动加速度反映了冲击力的大小。 振动加速度的量值是单峰值,单位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2],1[g] = 9.81[m/s2]。 最大加速度20g(单位为g)。 最大加速度=0.002×f2(频率Hz的平方)×D(振幅p-pmm)f2:频率的平方值 举例:10Hz最大加速度=0.002×10*10×5=1g 在任何頻率下最加速度不可大于20g 最大振幅5mm 最大振幅=20/(0.002×f2) 举例:100Hz最大振幅=20/(0.002×100*100)=1mm 在任何频率下振幅不可大于5mm 加速度与振幅换算1g=9.8m/s2
A = 0.002 *F2 *D A:加速度(g) F:頻率(Hz) 2是F的平方D:位移量(mm) 2-13.2Hz 振幅为1mm 13.2-100Hz 加速度为7m/s2 A=0,002X(2X2)X1 A=0.002X4X1 A=0.008g 单位转换1g=9.81m/s2 A=0.07848 m/s2, 也就是2Hz频率时。它的加速度是0.07848m/s2. 以上公式按到对应的参数输入计算套出你想要的结果
机械振动、振幅周期和频率
机械振动、振幅周期和频率 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： (1)知道什么是机械振动；(2)知道怎样描述机械振动。 2．通过观察演示实验，让学生明确机械振动的共同特点，从而总结出机械振动的定义，进而引出表示机械振动的物理量。 3．在物理方法的教学中，由于这部分内容在教材中只介绍一个轮廓，把定 量的讨论放低，只做定性的研究，要用定性的语言来叙述和分析比较复杂的物理现象，因此在教学过程中要注重学生用语言来叙述和分析比较复杂物理过程的培养。 二、重点、难点分析 1．重点 (1)明确产生机械振动的条件。 (2)对表示机械振动的位移、速度、加速度等物理量特点的理解。 (3)对回复力概念的理解和判断。 (4)对表示机械振动的物理量(振幅、周期、频率)的掌握。 2．难点是机械振动这种复杂运动形式的理解和描述。 三、教具 演示机械振动的弹簧振子、单摆、大口瓶与鱼漂等。 四、主要教学过程
(一)引入新课 演示几种振动：弹簧振子，单摆，在大口水瓶中上下振动的鱼漂。让学生观察上述运动的共同特点——往复性。 (二)教学过程设计 1．机械振动 (1)机械振动的定义：物体或物体的一部分在平衡位置附近来回做往复运动叫做机械振动，常常简称振动。 (2)产生机械振动的条件 平衡位置：振动停止时物体所在的位置。 回复力：使振动物体回到平衡位置的力。 分析水平的弹簧振子的振动过程，可以请学生说：当振子离开平衡位置时，能够使振子回到平衡位置的力是哪个力？这个力的特点是怎样的？ 再分析图1弹簧下端的物体的振动。将物体由平衡位置向下拉下一小段距离 后释放，当物体在平衡位置下方时，重物所受合外力向上指向平衡位置；当重物在平衡位置上方时，重物所受合外力向下指向平衡位置。就是说，重物偏离平衡位置后，总受到一个指向平衡位置的力的作用，在这个力的作用下，重物将回到平衡位置，这个合力就是回复力，在这个实验中回复力是由重力和弹簧的合力来充当的。回复力是根据力的效果来命名的。
正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系
正弦振动加速度与速度与 振幅与频率关系 Prepared on 24 November 2020
正弦振动一共有四个参数来描述,即:加速度(用a表示)m/s^2 速度(用v表示) m/s 位移(用D表示)行程（2倍振幅）m 频率(用f表示)Hz 公式:a=2πfv v=2πfd(其中d=D/2) a=(2πf)2d (2为平方)说明:以上公式中物理量的单位均为国际单位制 例如频率为10HZ，振幅为10mm V=2**10*10/1000=0.628m/s a=(2**10)^2*10/1000=m/s^2 正弦运动振幅5mm 频率200HZ 我想你是在做一个弹簧振子，加速度是变化的，我想你需要的应该是弹簧的弹性系数k 首先写出振动方程Y＝5sin(x/200) 根据设计要求，弹簧要使振子在1/200s的时候运动距离达到5mm，速度由最大的V0变为0， 在这个过程中属于变力做功，（不知道你会积分不）如果不会也没有关系，我们知道弹簧的弹性势能为^2（式中H是弹簧的伸长量），在达到振幅时，H＝5mm＝5×10^(-3)m 应用动能定理：^2=1/2mV0^2
同时，应满足时间频率要求，应用动量定理，就必须用积分了，弹力在 1/800(完成1/4周期需要的时间）时间内的冲量为I，I是以函数kHt为被积函数，对H由0到5，t由0到1/800的定积分，即I＝×10^(-5)k 由动量定理I＝mV1-mV0,得，mV0＝×10^(-5)k 联立两式解得： k＝256m（式中m不是单位，是振子得质量） 而且初速度为400米每秒 振动台上放置一个质量m＝10kg的物体，它们一起上下作简谐振动， 其频率ν＝10Hz、振幅Ａ＝2×10-3ｍ，求：(1)物体最大加速度的大 小；(2)在振动的最高位置、最低位置，物体分别对台面的压力。 解：取ｘ轴竖直向下，以振动的平衡位置为坐标原点，列运动方程 ｘ＝Ａcos（2πνｔ＋φ） 于是，加速度 a＝－4π２ν２Ａcos（2πνｔ＋φ） (1)加速度的最大值 ｜a m｜＝4π２ν２Ａ＝ｍ·ｓ-2 (2)由于物体在振动过程中仅受重力mｇ及竖直向上的托力ｆ，按牛顿第二定律在最高位置mｇ－ｆ＝m｜a m｜ ｆ＝m（ｇ－｜a ｜）＝ m 这时物体对台面的压力最小，其值即 在最低位置mｇ－ｆ＝m（－｜a m｜） ｆ＝m（ｇ＋｜a ｜）＝177N m 这时物体对台面的压力最大，其值即177N 频率为60HZ,振幅为0.15mm的正弦振动,换算成加速度是多少 只要了解一下其物理方法就不难得到结果了。1、先列出正弦振动信号的表达式：x(t)=Asin(ωt)，ω=2πf。2、振动位移信号的两次微分就是加速度振动： a(t)=Bsin(ωt)。3、加速度幅值就等于：B=-A(ω^2)。其中要注意的就是物理单位应该准确。 把振动表达式写出来，就是位移＝振幅sin（2πft＋常数）。微分两次。 你说的振幅应该就是峰值拉，不会是指的峰峰值什么的，所以直接算就行了。
正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系
正弦振动一共有四个参数来描述,即:加速度(用a表示)m/s^2 速度(用v表示) m/s 位移(用D表示)行程（2倍振幅）m 频率(用f表示)Hz 公式:a=2πfv v=2πfd(其中d=D/2) a=(2πf)2d (2为平方) 说明:以上公式中物理量的单位均为国际单位制 例如频率为10HZ，振幅为10mm V=2**10*10/1000=0.628m/s a=(2**10)^2*10/1000=m/s^2 正弦运动振幅5mm 频率200HZ 我想你是在做一个弹簧振子，加速度是变化的，我想你需要的应该是弹簧的弹性系数k 首先写出振动方程Y＝5sin(x/200) 根据设计要求，弹簧要使振子在1/200s的时候运动距离达到5mm，速度由最大的V0变为0， 在这个过程中属于变力做功，（不知道你会积分不）如果不会也没有关系，我们知道弹簧的弹性势能为^2（式中H是弹簧的伸长量），在达到振幅时，H＝5mm ＝5×10^(-3)m 应用动能定理：^2=1/2mV0^2 同时，应满足时间频率要求，应用动量定理，就必须用积分了，弹力在1/800(完成1/4周期需要的时间）时间内的冲量为I，I是以函数kHt为被积函数，对H 由0到5，t由0到1/800的定积分，即I＝×10^(-5)k 由动量定理I＝mV1-mV0,得，mV0＝×10^(-5)k 联立两式解得： k＝256m（式中m不是单位，是振子得质量） 而且初速度为400米每秒 振动台上放置一个质量m＝10kg的物体，它们一起上下作简谐振动，其 频率ν＝10Hz、振幅Ａ＝2×10-3ｍ，求：(1)物体最大加速度的大小； (2)在振动的最高位置、最低位置，物体分别对台面的压力。 解：取ｘ轴竖直向下，以振动的平衡位置为坐标原点，列运动方程 ｘ＝Ａcos（2πνｔ＋φ） 于是，加速度 a＝－4π２ν２Ａcos（2πνｔ＋φ） (1)加速度的最大值 ｜a m｜＝4π２ν２Ａ＝ｍ·ｓ-2 (2)由于物体在振动过程中仅受重力mｇ及竖直向上的托力ｆ，按牛顿第二定律在最高位置mｇ－ｆ＝m｜a m｜ ｆ＝m（ｇ－｜a ｜）＝ m 这时物体对台面的压力最小，其值即 在最低位置mｇ－ｆ＝m（－｜a m｜）
振幅周期和频率例题解析
振幅、周期和频率例题解析 (1)对称法破解周期计算问题． 简谐运动具有对称性，如物体在平衡位置两侧的对称点上，回复力大小、加速度大小、位移大小、速度大小、动能和势能都各自分别相等．对称性还表现在过程量的相等上，如从某点到达最大位置和从最大位置再回到这一点所需要的时间相等；质点从某点向平衡位置运动时，到达平衡位置的时间和它从平衡位置再运动到这一点的对称点所用的时间相等；振动物体在关于平衡位置对称的任意两段上运动所需的时间相等． [例1] 一质点在平衡位置O 附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经 0.13 s 质点第一次通过M 点．再经0.1 s 第二次通过M 点，则质点振动周期的可能值为多大？ 解析:将物理过程模型化．画出具体化的图景如图9—2—3所示．设质点从平衡位置O 向右运动到M 点，那么质点从O 到M 运动时间为0.13 s ，再由M 经最右端A 返回M 经历时间为0.1 s ；如图9—2—4所示． 图9—2—3 图9—2—4 图9—2—5 另外有一可能就是M 点在O 点左方，如图9—2—5所示，质点由O 点经最右方A 点后向左经过O 点到达M 点历时0.13 s ，再由M 点向左经最左端A ′点返回M 点历时0.1 s ． 根据以上分析，质点振动周期共存在两种可能性． 如图9—2—4所示，可以看出O →M →A 历时0.18 s ，根据简谐运动的对称性，可得到T 1＝4×0．18 s ＝0.72 s ． 另一种可能如图9—2—5所示，由O →A →M 历时t 1＝0.13 s ，由M →A ′历时t 2＝0.05 s ．设M →O 历时t ，则4(t ＋t 2)＝t 1＋2t 2＋t ．解得t ＝0.01 s ，则T 2＝4(t ＋t 2)＝0.24 s ． 所以周期的可能值为0.72 s 和0.24 s ． 点评：本题考虑问题要全面，不要漏解，最常丢掉的那个可能周期值为0.24 s ．另外，求解本题必须理解在实际振动过程中，哪一段上所用的时间为一个周期．并且为解问题形象直观，一般要画出过程示意图． (2)2倍振幅法破解振子路程的计算问题． 简谐运动的物体，在一个T 内的路程为4个振幅， 2T 内的路程为2个振幅，故当物体在Δt ＝n 2 T (n ＝1，2，3…)时间内通过的路程s 为：s ＝2nA (n ＝1，2，3…)．这种计算质点振动中通过路程的方法，称作2倍振幅法． ［例2］有一振动的弹簧振子，频率为5 Hz ，从振子经平衡位置开始计时，在1 s 内通过的路程为80 cm ，则振子的振幅为________ cm ．
简谐振动、振幅
高中学生学科素质训练 高一物理测试题—简谐振动、振幅（9） 一、选择题（每题只少有一个正确答案，选对得5分，多选得0分，漏选得2分）10×5=50 分 1、关于简谐振动，下列说法正确的有（） A．回复力越大，速度一定越大 B．回复力为正，速度一定为负 C．回复力为负，加速度一定为负 D．回复力可能是某些力的合力，也可以是某个的分力 2、弹簧振子沿直线作简谐振动，当振子连续两次经过相同位置时，（） A．加速度相同动能相同 B．动能相同动量相同 C．回复力相同机械能和弹性势能相同 D．加速度和位移相同，速度相同 3、当弹簧振子从正向最大位移向负向最大位移运动时，经过与平衡位置对称的两个位置时 说法正确的是（）A．加速度相同动能相同B．动能相同动量相同 C．回复力相同机械能相同D．加速度相同，速度相同 4、有关弹簧振子的正确说法是（） A．周期与振幅无关 B．周期与振幅有关，振幅越小，周期越小 C．在平衡位置速度最大 D．在最大位移处，因为速度为零所以处于平衡位置 5、弹簧振子作简谐振动，先后以相同的动量依次通过A、B两点，历时1秒，质点通过B 点后再经过1秒又第二次通过B点，在这2秒内质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（）A．3s 12cm B．4s 6cm C．4s 9cm D．2s 8cm 6、右图为质点的振动图象，则（）
A．再经1秒，该质点达到位移最大处 B．再经3秒该质点也到达位移最大处 C．再经1秒该质点达到正向最大加速度 D．再经1秒该质点达到速度最大 7、一质点沿x轴做简谐运动，其振动图象如图所示，在1.5s~2s的 时间内，其速度v、加速度a的大小的变化情况是： A、v变大，a变大 B、v变小，a变小 C、v变大，a变小 D、v变小，a变大 8、弹簧振子的质量为M，弹簧劲度系数为k，在振子上面放一质量为 m的木块，使振子和木块一起在光滑水平面上做简谐振动。如图所示，木块的回复力F 是振子对木块的静摩擦力提供的，若F=—k`x的关系，x是弹簧的伸长（或压缩）量，那么k`/k应是： A、m/M B、m/（M+m） C、（M+m）/M D、M/m 9、一弹簧振子做简谐振动，周期为T，下列叙述正确的是： A、若t时刻和（t+△t）时刻的位移大小相等，方向相同，则△t一定等于T的整数倍 B、若t时刻和（t+△t）时刻的动能相等，则△t一定等于T/2的整数倍 C、若△t=T ，则t时刻和（t+△t）时刻的动能一定相等 D、若△t=T/2 ，则t时刻和（t+△t）时刻弹簧长度一定相等 10、甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知： A、两弹簧振子完全相同 B、两弹簧振子所受的回复力最大值之比为F甲：F乙=2：1 C、振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D、振子的振动频率之比为f甲：f乙=1：2 二、填空题（每题4分，4×5=20） 11、一个作简谐振动的质点，它的振幅是4cm，频率为2.5HZ，则质点从平衡位置开始经过 2.5S时位移的大小和经过的路程分别为, 。 12、从右图可知， ⑴周期T= 频率f= 。振幅 A= 。 ⑵A、B、C、三时刻振动质点的速度方向 为，加速度方向。 ⑶t= .质点位移最大，t= 速度最大。
第一章第三节 简谐运动的公式描述
1-3简谐运动的公式描述（选修3-4） 教材分析：这节课的内容标准主要是用公式和图像描述简谐运动，与前两节一起完成《课程标准》中对简谐运动的要求，即“通过观察与分析，理解简谐运动的特征”。本节的内容比较抽象，过去的教学安排是从简谐运动的回复力出发，直接给出简谐运动的运动图像，现在不仅增加了简谐运动的运动公式，并且增加了运用参考圆得出简谐运动的位移公式以及各个量的物理意义的过程，并讨论公式的x-t 图像中表示，难度是比较大的。教学中应注意将教学难点分散，逐层进行教学，多采取学生动手练习、讨论和启发式讲述的方法，同时设计配套课件，节约一定时间，提高直观性。 教学目标： 1．知识与技能 (1)会用描点法画出简谐运动的运动图像。 (2)知道振动图象的物理含义，知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线。 (3)了解替代法学习简谐运动的位移公式的意义。 (4)知道简谐运动的位移公式为）（?ω+=t A x cos ，了解简谐运动位移公式中各 量的物理含义。 (5)了解位相、位相差的物理意义。 (6)能根据图像知道振动的振幅、周期和频率、位相。 2．过程与方法 (1)通过“讨论与交流”匀速圆周运动在“方向的投影与教材中给出的数据比较，描出x-t 函数曲线，判断其结果，使学生获知匀速圆周运动在x 方向的投影和简谐运动的图像一样，是一条正弦或余弦曲线． (2)通过用参考圆替代法学习简谐运动的位移公式和位相，使学生懂得化难为易以及应用已学的知识解决问题。 (3)通过课堂讲解习题，可以巩固教学的知识点与清晰理解重点与难点。 3．情感、态度与价值观 (1)通过本节的学习，培养学生学会用已学的知识使难题化难为易、化繁为简，科学地寻找解决问题的方法。 (2)培养学生合作学习、探究自主学习的学习习惯。 重难点分析： 1、得出简谐运动的位移公式、x-t 图象是重点。 2、运用参考圆来分析和理解简谐运动及图象，对各量的理解是难点。 教学过程： 1、复习回顾：简谐运动最基本的特征？（周期性） 2、提出问题：简谐运动的位移是如何随时间的变化做周期性变化的？ 3、引导学生分析讨论得到简谐运动的运动公式。 （1）给出用频闪照相的方法得到的一组简谐运动的位移x 随时间t 变化的数据，引导学生找出大致规律。 （2）讲述分析参考圆的方法。
振幅、周期和频率5
精品资源 欢迎下载 第二节振幅周期和频率 一、教学目标； 1、知道什么是振幅周期和频率 2、理解周期 和频率之间的关系 3、知道 什么是振动的固有周期和固有频率 二、教学重点难点： 1、 振幅和位移的联系和区别 2、 周期和频率的联系和区别 三、新课教学： 1、 振幅 （Ａ） m （1） 定 义 ：动物体离开平衡位置的最大距离。 （2） 物理意义：描述振动强弱的物理量。 （3） 与位移的区别：（１）位移是矢量，振幅是标量。 （２）振幅是恒定的而位移是变化的。 （３）振幅等于最大位移的绝对值。 ２、周期 (T) s （１）一次全振动：振子作一次完整的振动。 （２）定 义 ：振子作一次全振动所用的时间。 （３）物理意义：描述振子振动快慢的物理量。 2、 频率（f ）Hz （1） 振子在单位时间内完成全振动的次数。 （2） 频率和周期是互为倒数关系f = 四、巩固练习： 1、一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x 后开始振动，第二次把弹簧压缩2x 后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为（） A 、1：2，1：2 B 、1：1，1：1 C 、1：1，1：2 D 、1：2，1：1 2、下列关于简谐运动周期、频率、振幅的说法中哪些正确（） A 、振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 B 、周期和频率的乘积是一个常数 C 、振幅增加，周期也必然增加，而频率减小 D 、做简谐运动的物体，其频率是固定的，与振幅无关 3、甲乙两物体做简谐运动，甲振动20次时，乙振动了40次，则甲乙振动周期之比是__________，若甲的振幅增大了2倍而乙的振幅不变，则甲乙周期之比又是__________。 4、做简谐运动的弹簧振子的振幅是A ，最大加速度的值为a0，那么在位移x=A 处，振子的加速度值a=__________a0。 5、将一个水平方向的弹簧振子从它的平衡位置向旁边拉开5cm ，然后无初速释放，假如这振子振动的频率为5Hz ，则振子在0.8s 内一共通过多少路程？
简谐振动练习题(含详解)
简谐运动练习题 一、基础题 1．如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时( ) A.质元Q和质元N均处于加速运动过程中 B.质元Q和质元N均处于减速运动过程中 C.质元Q处于加速运动过程中，质元N处于减速运动过程中 D.质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中 2．一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B 点后再经过1s又第2次通过B点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（） A．3s，6cm B．4s，6cm C．4s，9cm D．2s，8cm 3．一物体置于一平台上，随平台一起在竖直方向上做简谐运动，则 A．当平台振动到最高点时，物体对平台的正压力最大 B．当平台振动到最低点时，物体对平台的正压力最大 C．当平台振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力为零 D．物体在上下振动的过程中，物体的机械能保持守恒 4．一列平面简谐波，波速为20 m/s，沿x轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象，由图可知( ) A.这列波的周期是0.2 s B.质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向 C.质点P、R在任意时刻的位移都相同 D.质点P、S在任意时刻的速度都相同 5．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A．振子所受回复力逐渐减小 B．振子位移逐渐减小 C．振子速度逐渐减小 D．振子加速度逐渐减小 6．某物体在O点附近做往复运动，其回复力随偏离平衡位置的位移变化规律如图所示，物体做简谐运动的是 F F F F
使A 和B 一起在光滑水平面上做简谐运动，如图所示。振动过程中，A 与B 之间无相对运动，当它们离开平衡位置的位移为x 时，A 与B 间的摩擦力大小为（ ） A C D .././().kx B mkx M mkx m M 0 8．如图，一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k ，一端固定，另一端与质量为m 、带电荷量为＋q 的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上的A 点．当施加水平向右的匀强电场E 后，小球从静止开始在A 、B 之间做简谐运动，在弹性限度内下列关于小球运动情况说法中正确的是( ) A ．小球在A 、 B 的速度为零而加速度相同 B ．小球简谐振动的振幅为k qE 2 C ．从A 到B 的过程中，小球和弹簧系统的机械能不断增大 D ．将小球由A 的左侧一点由静止释放，小球简谐振动的周期增大 9．劲度系数为20N/cm 的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A 点对应的时刻 A ．振子所受的弹力大小为5N ，方向指向x 轴的正方向 B ．振子的速度方向指向x 轴的正方向 C ．在0～4s 内振子作了1．75次全振动 D ．在0～4s 内振子通过的路程为0．35cm ，位移为0 二、提高题（14、15、19题提高题） 10．如图甲所示，弹簧振子以O 点为平衡位置，在A 、B 两点之间做简谐运动。O 点为原点，取向左为正，振子的位移x 随时间t 的变化如图乙所示，则由图可知（ ） A. t ＝0.2s 时，振子在O 点右侧6cm 处 B. t ＝1.4s 时，振子的速度方向向右 C. t ＝0.4s 和t ＝1.2s 时，振子的加速度相同 D. t ＝0.4s 到t ＝0.8s 的时间内，振子的速度逐渐增大 11．一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k ，一端固定，另一端与质量为m 、带电量为+q 的小球相连，静止在光滑绝缘的水平面上，当施加一水平向右的匀强电场E 后（如图所示），小球开始作简谐运动，关于小球运动有如下说法中正确的是
第二节 振幅、周期和频率
第二节振幅、周期和频率 知识要点： 一、振幅 1、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫振幅，振幅是标量，振幅常用A表示， 其单位为长度单位：米（m）， 位移：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。 2、物理意义：振幅表示振动强弱的物理量。对于同一个振动系统来说，物体的振幅越 大，振动越强，振幅越小，振动越弱。 二、周期和频率 1、一次全振动：振动物体从某一初始状态（位移x、速度v）开始，再次回复到初始 状态（即位移、速度均与初状态完全相同）所经历的过程，叫完成了一次全振动。 2、周期：振动物体完成一次全振动所用的时间，叫做周期，周期用T表示，单位是秒 （s）。 3、频率：单位时间内完成全振动的次数，叫做频率，频率用f表示，单位是赫兹（Hz）， 1Hz＝1s-1。 4、周期和频率的物理意义：都是表示振动快慢的物理量。 要注意运动快慢与振动快慢的区别，运动快慢可用速率大小来表示，振动快慢则需 用周期的长短或频率的大小来表示。 5、固有频率：简谐运动的频率由振动系统本身的性质所决定，与振幅的大小无关。我 们把由振动系统本身性质所决定的频率称为振动系统的固有频率。 三、三者的关系 1、振幅是标量，是指物体偏离平衡位置的最大距离，它总是正值。 2、在简谐运动中，振幅跟周期和频率无关，在稳定的振动中，振幅是不变的，而位移 是时刻变化的。 3、振动物体在一个全振动过程的路程等于4个振幅，在半个周期内通过的路程等于两 个振幅，但在四分之一周期内通过的路程不一定等于一个振幅，与振动的起始时刻 有关。 4、在一个周期内振动的路程s与振幅A的关系是s＝4A，在时间Δt内质点通过的路 程为Δs＝(Δt/T)·4A＝[Δt/(T/4)]·A。 5、周期和频率都是表示振动快慢的物理量，二都互为倒数关系，即T＝1/f，或f＝1/T。 周期越长，频率越低，振动越慢。 典型例题 例1、如图9-11所示，弹簧振子以O为平衡位置在BC间振动，则（）A．从B→O→C→O为一次全振动； B．从O→B→O→C→O为一次全振动； C．从C→O→B→O→C为一次全振动； D．振幅大小为OB。图9-11 解析：A答案中物体的初位置在B，末位置在O，初末状态不同，故从B→O→C→O不是一次全振动；在B选顶中，初末状态相同，且物体第一次回复到初状态，故是一次全振动，C与B完全类同，也是一次全振动；由定义可知，振幅即等于O、B之间的距离OB。故正确答案为BCD。 例2、在上题中，若BC间的距离为20cm，由C运动B的时间为1s，则振子的周期为____s 振幅是____cm，振子完成两次全振动所通过的路程是____cm，从振子经过B时开始计 高二物理讲义：赵春光 5
选修3-4 第2讲 简谐运动的公式描述
选修3-4 第2讲简谐运动的公式描述 1．以振幅值为半径做一个参考圆，一个小球在此参考圆上做匀速圆周运动，周期为12t0，把圆周分成12等分，测量圆周上每一个等分点在水平轴上的投影，描出过点t0、2 t0、3 t0、…12 t0的曲线。 2．匀速圆周运动在x轴上的投影和简谐运动图像一样，是余弦或正弦曲线。物体做匀速圆周运动，设半径为A，周期为T，质点从x1开始运动，则其在t时刻在x轴上的投影为。 式中w就是简谐运动所对应匀速圆周运动的角速度，在研究简谐运动时，称之为圆频率（或角频率）。 3．如果圆周运动的质点在t=0时刻从x7位置开始运动，则t时刻在x轴上的投影刚好与图1-3-2的曲线大小相等，方向相反，称之为反相，或者称这两种振动的相位差相反，也称相位差等于，数学公式为。 4．如果t=0时刻，质点的运动不是从x7开始，而是由任意一个角度开始，则应该写为：，叫做简谐运动在t时刻的相位，由于时间t
是变量，所以相位也在变化，是t=0时的相位叫做初相。相位每增加，振子完成一次全振动。相位从0变到，需要的时间。 5．对于频率、振幅相同，相位不同的振子，我们常通过相位差来比较它们，相位差用表示，有：。 当相位差为时，振动相差的时间为。 6．如图，一辆玩具电动车在一水平面上做匀速圆周运动，在同一水平面上放置一台幻灯机，灯光水平照射在这量小车上，小车运动时在墙壁的投影正好和弹簧振子做简谐运动的情景相似。 设小车沿半径为A的圆周做匀速圆周运动，其角速度为w，则 向心力F= 。 F在水平方向的投影Fx= 。式中负号表示Fx与坐标x轴的正方向相反。由几何关系知x= 。 于是有Fx= 。 由于m、w都有确定的值，mw2可以用一个常数k表示，k=mw2， 上式可写成：Fx= 。与弹簧振子做简谐运动的力相同。 由此可知，做匀速圆周运动的物体在直径方向的投影正好与弹簧振子做简谐运动的情景完全相同，并且w= 。 简谐运动的振动周期与物体做匀速圆周运动周期相等，所以T== 。
1、深刻理解简谐运动、振幅、周期和频率的概念
机械振动和机械波考点例析 一、夯实基础知识 1、深刻理解简谐运动、振幅、周期和频率的概念 （1）简谐运动：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回复 力的作用下的振动。 特征是：F=-kx,a=-kx/m （2）简谐运动的规律： ○ 1在平衡位置： 速度最大、动能最大、动量最大； 位移最小、回复力最小、加速度最小。 ○ 2在离开平衡位置最远时： 速度最小、动能最小、动量最小； 位移最大、回复力最大、加速度最大。 ○3振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置，大小为这两位 置间的直线距离。 加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总是 指向平衡位置。 （3）振幅A ： 振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。 它是描述振动强弱的物理量。 它是标量。 （4）周期T 和频率f ： 振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量，单位是秒； 单位时间内完成的全振动的次数称为振动频率，单位是赫兹（Hz ）。 周期和频率都是描述振动快慢的物理量，它们的关系是：T=1/f. 2、深刻理解单摆的概念 (1)单摆的概念： 在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远大于 球的直径，这样的装置叫单摆。 (2)单摆的特点： ○ 1单摆是实际摆的理想化，是一个理想模型; ○ 2单摆的等时性，在振幅很小的情况下，单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关; ○3单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α<100时，单摆的振动是简谐 运动，其振动周期T=g L π2。 (3)单摆的应用：○1计时器；○2测定重力加速度g=224T L π.
《简谐运动的振幅、周期、频率》进阶练习 (二)-1-2
《简谐运动的振幅、周期、频率》进阶练习 一、单选题 1.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( ) A.质点振动频率是4 Hz B.在10 s内质点经过的路程是20 cm C.第4 s末质点的速度是零 D.在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同 2.简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是（） A.周期 B.频率 C.振幅 D.位移 3.弹簧振子做简谐运动，若某一过程中振子的速率在减小，则此时振子的运动（） A.速度与位移方向一定相反 B.加速度与速度方向可能相同 C.回复力一定在增大 D.位移可能在减小 二、填空题 4.如图甲所示为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，试根据图象分析以 下问题： （1）如图乙所示的振子振动的起始位置是 ______ ，从初始位置开始，振子向 ______ （填“右”或“左”）运动． （2）在乙图中，找出图象中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的位置，即O对应 ______ ，A对应 ______ ，B对应 ______ ，C对应 ______ ，D对应 ______ ． （3）在t=2s时，振子的速度的方向与t=0时速度的方向 ______ ． （4）质点在前4s内的位移等于 ______ ．
5.一位学生研究弹簧振子的运动，当振子经过平衡位置时开始记时，并从零开始记数，以后振子每经过平衡位置他就记一次数，在4s内正好数到10，则这个弹簧振子的频率是 ______ ，周期是 ______ ．
参考答案 【答案】 1.B 2.C 3.C 4.E；右；E；G；E；F；E；相反；0 5.1.2Hz；0.8s 【解析】 1. 【分析】 由简谐运动的图象直接读出周期，求出频率，根据时间与周期的关系求出在10s内质点经过的路程．根据质点的位置分析其速度，根据对称性分析t=1s和t=35s两时刻质点的位移关系。 由振动图象能直接质点的振幅、周期，还可读出质点的速度、加速度方向等等，求质点的路程，往往根据时间与周期的关系求解，知道质点在一个周期内通过的距离是4A， 半个周期内路程是2A，但不能依此类推，周期内路程不一定是A。 【解答】 A.由图读出质点振动的周期T=4s，则频率，故A错误； B.质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A，t=10s=2.5T，所以在10s内质点经过的路程是 S=2.5×4A=10×2cm=20cm，故B正确； C.在第4s末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大，故C错误； D.由图知在t=1s和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相反，故D错误； 故选B。 2. 解：A、B频率和周期表示振动的快慢．故AB错误． C、振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，故C正确． D、位移大小是振动物体离开平衡位置的距离，不表示振动的强弱，故D错误． 故选：C 能够反映物体做机械振动强弱的物理量是振幅，不是频率，回复力和周期 振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱；频率和周期表示振动的时间上的快慢，注意理解 3. 【分析】 首先知道判断速度增减的方法：当速度与加速度方向相同时，速度增大；当速度与加速