高一物理简谐运动PPT优秀课件
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加速度为 a=- kax随, x的变化而变化,故是非匀变速运动,C正
m
确A、B、D错误.
2.关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的 是( ) A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置 B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移 C.机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大 D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的 位移
确的是（ ）
A.速度为正
B.速度为负
C.加速度为负
D.回复力为正
【解析】选D.速度方向与位移方向无必然联系，A、B错，
回复力和加速度的方向与位移方向相反，即回复力和加
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速度的方向都为正，C错D正确.
4.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,不一定 相同的物理量是（ ） A.速度 B.位移 C.回复力 D.加速度 【解析】选A.简谐运动中,当它每次经过同一位置时，由 于位移一定，则回复力、加速度一定，速度的大小一定， 但速度方向可能有两个，所以A正确， B、C、D错误.
4.物体做简谐运动的过程中，已知振动物体的动能正在
增大，则振动物体的（ ）
A.位移正在减小
B.速度正在减小
C.回复力正在增加
D.加速度正在增加
【解析】选A.动能正在增加，则速度在增加，振动物体
1.关于振动物体的平衡位置，下列说法正确的是 （）
A.速度为零的位置 B.加速度最大的位置 C.回复力为零的位置 D.速度改变方向的位置 【解析】选C.回复力为零的位置是振动的平衡位置，C正 确；速度为零的位置、速度改变方向的位置和加速度最 大的位置都是最大位移处，A、B、D错误.
2.下列关于振动的回复力的说法正确的是（ ） A.回复力方向总是指向平衡位置 B.回复力是按效果命名的 C.回复力一定是物体受到的合力 D.回复力由弹簧的弹力提供
(2)做简谐运动的物体向平衡位置运动的过程中位移减小， 速度增大，二者方向相反且方向都不变；远离平衡位置 时位移增大，速度减小，二者方向相同且方向都不变.
【例2】如图所示，竖直轻弹簧两 端分别与物块A、B相连，物块A、B 所受重力均为mg，物块B放在固定 于水平面上的压力传感器上，物块 A在初始位置处于平衡状态.现对物 块A施以大小为F=mg的力将其下压一段距离x保持静止， 然后撤去力F，当物块A向上运动到初始位置上方距离也 是x时，下列说法正确的是
5.关于做简谐运动的物体,下列所给四个图象中能正确反 映回复力和位移关系的是（ ）
【解析】选D.由简谐运动回复力与位移的关系式F=-kx 可知，D正确.
一、选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
1.简谐运动是( )
A.匀变速运动
B.匀速直线运动
C.非匀变速运动
D.匀加速直线运动
【解析】选C.做简谐运动的物体所受回复力为F=-kx，
【解析】选A、B.回复力是按效果命名的，是指向平衡位 置使振动物体回到平衡位置的力，可以由某个力或某几 个力的合力提供，也可以由某个力的分力提供，A、B正 确，C错误；在水平弹簧振子中弹簧的弹力提供回复力， 但在其他振动中，不一定由弹簧弹力提供,D错.
3.简谐运动中，若位移的方向为负，则下列判断一定正
【例1】一弹簧振子做简谐运动，有以下说法 A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为 正值 B.振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定 相同 C.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加 速度一定相同 D.振子在平衡位置两侧对称的位置上，其速度、位移都 反向
②
又由于F=mg
③
由①②③得kx0=mg 撤去力F的瞬间，物块A所受的回复力
F回=k(x+x0)-mg=kx
当物块A向上运动到初始位置上方距离也是x时，由对称 性知 F回=kx，而kx=mg，可见物块A所受弹簧弹力恰好为零， 以物块B为研究对象，受力分析知压力传感器对物块B的 支持力为FN=mBg=mg，故压力传感器的读数是mg， 故选项D正确.
A.压力传感器的读数是零 B.压力传感器的读数是mg/2 C.压力传感器的读数是2mg D.压力传感器的读数是mg
【思路点拨】解答本题时应把握以下五点：
【自主解答】选D.设物块A在初始位置时弹簧的压缩量为
x，对A列平衡方程：mg=kx
①
施加力F后弹簧再压缩x0，A的平衡方程为
F+mg=k(x +x0)
3.如图所示为一弹簧振子，O为平 衡位置，设向右为正方向，振子在 B、C之间振动时( ) A.B→O位移为负，速度为正 B.O→C位移为正，加速度为负 C.C→O位移为负，加速度为正 D.O→B位移为负，速度为负
【解析】选A、B、D.B→O时，振子在O点的左侧向右运 动，其位移是负值，速度是正值，故A对.O→C时，振子 在O点的右侧向右运动，其位移和速度都是正值，而加速 度指向左侧，是负值，故B对.C→O时，振子在O点的右 侧向左运动，其位移是正值，加速度指向左侧，是负值， 故C错.O→B时，振子在O点的左侧向左运动，其位移是 负值，速度是负值，故D对.
【解析】选B.平衡位置是物体回复力为零的位置，所以 应与受力有关，与是否为振动范围的中心位置无关.如乒 乓球竖直落在台上的运动是一个机械振动，显然其运动 过程的中心位置应在台面上，所以A不正确；振动位移是 以平衡位置为初始点，指向质点所在位置的有向线段， 振动位移随时间而变，振子偏离平衡位置最远时，振动 物体振动位移最大.所以只有选项B正确.
(1)以上说法正确的有__________________. (2)做简谐运动的物体，在其向平衡位置运动的过程中， 它的位移和速度各怎样变化？远离平衡位置的过程又怎 样？
【标准解答】(1)选C.加速度的方向与位移方向相反，位 移方向为负时，加速度方向一定为正，但速度方向为物 体运动方向，与位移方向无关，可正可负，A错.振子每 次经过平衡位置时，加速度为零且速度大小相等，但方 向不一定相同，B错.每次通过同一位置时，位移相同， 故加速度相同，速度大小相等，但速度方向不一定相同， C对.同理在平衡位置两侧对称的位置上，位移方向相反， 速度方向可能相同，也可能相反，D错，故选C.
m
确A、B、D错误.
2.关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的 是( ) A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置 B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移 C.机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大 D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的 位移
确的是（ ）
A.速度为正
B.速度为负
C.加速度为负
D.回复力为正
【解析】选D.速度方向与位移方向无必然联系，A、B错，
回复力和加速度的方向与位移方向相反，即回复力和加
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速度的方向都为正，C错D正确.
4.做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,不一定 相同的物理量是（ ） A.速度 B.位移 C.回复力 D.加速度 【解析】选A.简谐运动中,当它每次经过同一位置时，由 于位移一定，则回复力、加速度一定，速度的大小一定， 但速度方向可能有两个，所以A正确， B、C、D错误.
4.物体做简谐运动的过程中，已知振动物体的动能正在
增大，则振动物体的（ ）
A.位移正在减小
B.速度正在减小
C.回复力正在增加
D.加速度正在增加
【解析】选A.动能正在增加，则速度在增加，振动物体
1.关于振动物体的平衡位置，下列说法正确的是 （）
A.速度为零的位置 B.加速度最大的位置 C.回复力为零的位置 D.速度改变方向的位置 【解析】选C.回复力为零的位置是振动的平衡位置，C正 确；速度为零的位置、速度改变方向的位置和加速度最 大的位置都是最大位移处，A、B、D错误.
2.下列关于振动的回复力的说法正确的是（ ） A.回复力方向总是指向平衡位置 B.回复力是按效果命名的 C.回复力一定是物体受到的合力 D.回复力由弹簧的弹力提供
(2)做简谐运动的物体向平衡位置运动的过程中位移减小， 速度增大，二者方向相反且方向都不变；远离平衡位置 时位移增大，速度减小，二者方向相同且方向都不变.
【例2】如图所示，竖直轻弹簧两 端分别与物块A、B相连，物块A、B 所受重力均为mg，物块B放在固定 于水平面上的压力传感器上，物块 A在初始位置处于平衡状态.现对物 块A施以大小为F=mg的力将其下压一段距离x保持静止， 然后撤去力F，当物块A向上运动到初始位置上方距离也 是x时，下列说法正确的是
5.关于做简谐运动的物体,下列所给四个图象中能正确反 映回复力和位移关系的是（ ）
【解析】选D.由简谐运动回复力与位移的关系式F=-kx 可知，D正确.
一、选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
1.简谐运动是( )
A.匀变速运动
B.匀速直线运动
C.非匀变速运动
D.匀加速直线运动
【解析】选C.做简谐运动的物体所受回复力为F=-kx，
【解析】选A、B.回复力是按效果命名的，是指向平衡位 置使振动物体回到平衡位置的力，可以由某个力或某几 个力的合力提供，也可以由某个力的分力提供，A、B正 确，C错误；在水平弹簧振子中弹簧的弹力提供回复力， 但在其他振动中，不一定由弹簧弹力提供,D错.
3.简谐运动中，若位移的方向为负，则下列判断一定正
【例1】一弹簧振子做简谐运动，有以下说法 A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为 正值 B.振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定 相同 C.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加 速度一定相同 D.振子在平衡位置两侧对称的位置上，其速度、位移都 反向
②
又由于F=mg
③
由①②③得kx0=mg 撤去力F的瞬间，物块A所受的回复力
F回=k(x+x0)-mg=kx
当物块A向上运动到初始位置上方距离也是x时，由对称 性知 F回=kx，而kx=mg，可见物块A所受弹簧弹力恰好为零， 以物块B为研究对象，受力分析知压力传感器对物块B的 支持力为FN=mBg=mg，故压力传感器的读数是mg， 故选项D正确.
A.压力传感器的读数是零 B.压力传感器的读数是mg/2 C.压力传感器的读数是2mg D.压力传感器的读数是mg
【思路点拨】解答本题时应把握以下五点：
【自主解答】选D.设物块A在初始位置时弹簧的压缩量为
x，对A列平衡方程：mg=kx
①
施加力F后弹簧再压缩x0，A的平衡方程为
F+mg=k(x +x0)
3.如图所示为一弹簧振子，O为平 衡位置，设向右为正方向，振子在 B、C之间振动时( ) A.B→O位移为负，速度为正 B.O→C位移为正，加速度为负 C.C→O位移为负，加速度为正 D.O→B位移为负，速度为负
【解析】选A、B、D.B→O时，振子在O点的左侧向右运 动，其位移是负值，速度是正值，故A对.O→C时，振子 在O点的右侧向右运动，其位移和速度都是正值，而加速 度指向左侧，是负值，故B对.C→O时，振子在O点的右 侧向左运动，其位移是正值，加速度指向左侧，是负值， 故C错.O→B时，振子在O点的左侧向左运动，其位移是 负值，速度是负值，故D对.
【解析】选B.平衡位置是物体回复力为零的位置，所以 应与受力有关，与是否为振动范围的中心位置无关.如乒 乓球竖直落在台上的运动是一个机械振动，显然其运动 过程的中心位置应在台面上，所以A不正确；振动位移是 以平衡位置为初始点，指向质点所在位置的有向线段， 振动位移随时间而变，振子偏离平衡位置最远时，振动 物体振动位移最大.所以只有选项B正确.
(1)以上说法正确的有__________________. (2)做简谐运动的物体，在其向平衡位置运动的过程中， 它的位移和速度各怎样变化？远离平衡位置的过程又怎 样？
【标准解答】(1)选C.加速度的方向与位移方向相反，位 移方向为负时，加速度方向一定为正，但速度方向为物 体运动方向，与位移方向无关，可正可负，A错.振子每 次经过平衡位置时，加速度为零且速度大小相等，但方 向不一定相同，B错.每次通过同一位置时，位移相同， 故加速度相同，速度大小相等，但速度方向不一定相同， C对.同理在平衡位置两侧对称的位置上，位移方向相反， 速度方向可能相同，也可能相反，D错，故选C.