新教材高中物理第二章机械振动1简谐运动课件新人教版选择性必修第一册.pptx

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1、第二章机械振动物物理理观观念念：能能用用公公式式和和图像像描描述述简谐运运动；掌掌握握单摆的的周周期期公公式式了了解解产生生共共振振的的条条件件及及其其应用用科科学学思思维维：知知道道单摆周周期期与与摆长、重重力力加加速度的关系速度的关系科科学学探探究究：通通过实验，认识简谐运运动的的特特征征通通过实验，探探究究单摆的的周周期期与与摆长的的定定量量关关系系会会用用单摆测量量重重力力加加速速度度的的大大小小通通过实验，认识受迫振受迫振动的特点的特点科科学学态态度度与与责责任任：调查生生产生生活活中中受受迫迫振振动的的应用用实例例，以以及及利利用和防止共振的用和防止共振的实例例本本章章根根据据现现

2、实实生生活活中中的的振振动动或或摆摆动动的的特特点点，建建构构简简谐谐运运动动、单单摆摆等等物物理理模模型型能能运运用用这这些些模模型型分分析析问问题题，通通过过推推理理得得到到结结论论，对对相相关关现现象象作作出出解解释释会会用用系系统统的的思思想想和和守守恒恒的的思思想想分分析析物物理理问问题题能能恰恰当当使使用用证证据据说说明明自自己己的的观观点点，质质疑疑他他人人的的观观点点能能从从运运动动定定律律、动动量量守守恒恒、能能量量守恒等不同角度思考物理问题守恒等不同角度思考物理问题会会做做“用用单单摆摆测测量量重重力力加加速速度度的的大大小小”等等实实验验能能恰恰当当选选用用基基本本的的实

3、实验验器器材材进进行行实实验验，会会设设计计实实验验方方案案，能能对对实实验验器器材材进进行行规规范范操操作作，获获得得实实验验数数据据认认识识实实验验误误差差是是不不可可避避免免的的，具具有有尽尽量量减减小小实实验验误误差差的的意意识识能能通通过过不不同同方方式式分分析析数数据据，获获得得结结论论，并并尝尝试试作作出出解解释释能能用用科科学学的的语语言撰写实验报告言撰写实验报告本本章章重重点点知知道道简谐运运动的的公公式式、单摆周周期期公公式式等等；掌掌握握简谐运运动的的图像像；探探究究单摆的的周周期期与与摆长的的定定量量关关系系会会用用单摆测量量重重力力加速度的大小加速度的大小本本章章难难

4、点点能能利利用用简谐运运动的的公公式式、周周期期公公式式等等进行行相相关关计算算；能分析能分析简谐运运动的的图像像问题；能利用能利用单摆测量重力加速度量重力加速度1简谐运动简谐运动学习目标学习目标学法指导学法指导1了解什么是机械振了解什么是机械振动动，什么是，什么是简简谐谐运运动动2理解理解简谐简谐运运动动的位移的位移时间图时间图像像的物理意的物理意义义，知道，知道简谐简谐运运动动的的图图像像是一条正弦或余弦曲是一条正弦或余弦曲线线3经历对简谐经历对简谐运运动动特征的探究特征的探究过过程，程，掌握用掌握用图图像描述像描述简谐简谐运运动动的方法的方法1通通过实验过实验和和观观察察认识弹认识弹簧振

5、子，簧振子，及其运及其运动动特征，思考其运特征，思考其运动过动过程中，程中，速度、加速度、速度、加速度、弹弹力、力、动动能、能、弹弹性性势势能等物理量的能等物理量的变变化化规规律律2尝试尝试用函数用函数图图像表示像表示简谐简谐运运动动的的规规律，并将相关知律，并将相关知识应识应用在用在现实现实生生活中活中知识导图知识导图预习导学|新知领悟1振子模型振子模型如如图图所所示示，如如果果弹弹簧簧的的质质量量与与小小球球的的相相比比可可以以_，且且小小球球运运动动时时空空气气阻阻力力很很小小，也也可可以以_，则则把把小小球球和和弹弹簧簧组组成成的的系系统统称称为为弹簧振子弹簧振子2平衡位置平衡位置振子

6、原来振子原来_时的位置时的位置弹簧振子弹簧振子忽略忽略忽略忽略静止静止3机械振动机械振动物物质质或或物物体体的的一一部部分分在在_附附近近的的_运运动动，简简称称_4振动特点振动特点振动是一种往复运动，具有振动是一种往复运动，具有_和和_一个位置一个位置往复往复振动振动周期性周期性对称性对称性如如图所所示示在在弹簧簧振振子子的的运运动过程程中中，弹性性势能能最最大大的的位位置置有有几几个个？动能最大的位置有几个？能最大的位置有几个？【答答案案】在在弹弹簧簧振振子子的的运运动动过过程程中中，弹弹性性势势能能最最大大的的位位置置有有两两个个，分分别别对对应应于于振振子子运运动动的的最最左左端端和和

7、最最右右端端动动能能最最大大的的位位置置只只有有一一个个，就就是弹簧振子运动的平衡位置是弹簧振子运动的平衡位置一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是()A若位移为负值，则速度一定为正值若位移为负值，则速度一定为正值B振子通过平衡位置时，速度为零振子通过平衡位置时，速度为零C振子每次通过平衡位置时，速度一定相同振子每次通过平衡位置时，速度一定相同D振子每次通过同一位置时，其速度不一定相振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同同【答案】【答案】D【解解析析】该题考考查简谐运运动中中位位移移和和速速度度的的变化化规律律振振子子做做简谐运运动时，某

8、某时刻刻位位移移的的方方向向与与速速度度的的方方向向可可能能相相同同，也也可可能能相相反反，A、C错误当当通通过同同一一位位置置时，速速度度的的方方向向不不一一定定相相同同，D正正确确经过平平衡衡位置位置时，速度最大，速度最大，B错误1定义定义如如果果物物体体的的位位移移与与时时间间的的关关系系遵遵从从_函函数数的的规规律律，即即它它的的振振动图像动图像(xt图像图像)是一条是一条_曲线，这样的振动是一种简谐运动曲线，这样的振动是一种简谐运动2特点特点简简谐谐运运动动是是最最基基本本的的_，其其振振动动过过程程关关于于_对对称称，是是一种一种_运动弹簧振子的运动就是运动弹簧振子的运动就是_简谐

9、运动及其图像简谐运动及其图像正弦正弦正弦正弦振动振动平衡位置平衡位置往复往复简谐运动简谐运动3简谐运动的图像简谐运动的图像(1)简谐运动的图像是振动物体的简谐运动的图像是振动物体的_的变化规律的变化规律(2)简简谐谐运运动动的的图图像像是是_曲曲线线，从从图图像像上上可可直直接接看看出出不不同同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势位移随时间位移随时间正弦正弦(或余弦或余弦)4弹簧振子的位移弹簧振子的位移时间图像时间图像建建立立坐坐标标系系：以以小小球球的的_为为坐坐标标原原点点O，沿沿着着_方方向向建建立立坐坐标标轴轴若若

10、规规定定水水平平向向右右为为正正方方向向，则则小小球球在在平平衡衡位位置置的的_时它的位置坐标时它的位置坐标x为正，在为正，在_时位置坐标时位置坐标x为负为负平衡位置平衡位置它的振动它的振动右边右边左边左边1简谐运运动的的图像是否是振像是否是振动物体的运物体的运动轨迹？迹？【答答案案】不不是是简简谐谐运运动动的的图图像像是是描描述述振振动动物物体体的的位位移移随随时时间间变变化化的规律，并不是物体的运动轨迹的规律，并不是物体的运动轨迹2简谐运运动中中振振动物物体体通通过某某一一位位置置时，加加速速度度和和速速度度方方向向是是否否一致？一致？【答答案案】不不一一定定振振动动物物体体通通过过某某一

11、一位位置置时时，加加速速度度方方向向始始终终指指向向平平衡衡位位置置，但但速速度度方方向向可可能能指指向向平平衡衡位位置置，也也可可能能背背离离平平衡衡位位置置，故故加加速度和速度方向不一定一致速度和速度方向不一定一致下图中的各下图中的各xt图像中，不属于简谐运动的是图像中，不属于简谐运动的是()【答案】【答案】D【解解析析】根根据据简谐运运动的的定定义可可知知，其其位位移移图像像为正正弦弦或或余余弦弦规律律变化化，A、B、C三三个个图像像只只是是计时起起点点不不同同，均均为简谐运运动的的xt图像像，而而D不按正弦不按正弦规律律变化，不属于化，不属于简谐运运动多维课堂|素养初培如如图所所示示，

12、把把一一个个有有孔孔的的小小球球装装在在弹簧簧的的一一端端，弹簧簧的的另另一一端端固固定定，小球穿在光滑杆上能小球穿在光滑杆上能够自由滑自由滑动，把小球拉向右方，然后放开，把小球拉向右方，然后放开弹簧振子及其位移弹簧振子及其位移时间图像时间图像问题问题(1)小球将如何运动？小球将如何运动？(2)它的运动有什么特点？它的运动有什么特点？【答案】【答案】(1)小球做往复运动，其运动具有周期性和对称性小球做往复运动，其运动具有周期性和对称性(2)其其位位移移随随时时间间周周期期性性变变化化，其其加加速速度度、速速度度也也随随时时间间周周期期性性变变化化1机械振动的理解机械振动的理解(1)机械振动的特

13、点机械振动的特点振动的轨迹：可能是直线，也可能是曲线振动的轨迹：可能是直线，也可能是曲线平平衡衡位位置置：质质点点原原来来静静止止时时的的位位置置从从受受力力角角度度看看，应应该该是是振振动动方向上合力为零的位置方向上合力为零的位置振动的特征：振动具有往复性振动的特征：振动具有往复性探究总结探究总结(2)振动的条件振动的条件每每当当物物体体离离开开平平衡衡位位置置后后，它它就就受受到到一一个个指指向向平平衡衡位位置置的的力力，该该力力产产生生使使物物体体回回到到平平衡衡位位置置的的效效果果(这这样样的的力力称称为为回回复复力力，在在第第3节节中中我我们将学到们将学到)受受到到的的阻阻力力足足够

14、够小小：如如果果物物体体只只受受到到指指向向平平衡衡位位置置的的力力而而阻阻力力为为零，则物体做自由振动，当然这是一种理想模型零，则物体做自由振动，当然这是一种理想模型2弹簧振子的位移弹簧振子的位移时间图像时间图像(1)弹簧振子位移弹簧振子位移时间图像的获得时间图像的获得建建立立坐坐标标系系：以以小小球球的的平平衡衡位位置置为为坐坐标标原原点点，沿沿着着它它的的振振动动方方向向建建立立坐坐标标轴轴，规规定定小小球球在在平平衡衡位位置置右右边边时时，位位移移为为正正，在平衡位置左边时，位移为负在平衡位置左边时，位移为负绘绘制制图图像像：用用频频闪闪照照相相的的方方法法来来显显示示振振子子在在不不

15、同同时时刻刻的的位位置置，得得到如图所示的图像到如图所示的图像分分析析：因因为为摄摄像像底底片片做做匀匀速速运运动动，底底片片运运动动的的距距离离与与时时间间成成正正比比因因此此，可可用用底底片片运运动动的的距距离离代代表表时时间间轴轴，振振子子的的频频闪闪照照片片反反映映了了不不同同时刻振子离开平衡位置的位移，也就是位移随时间变化的规律时刻振子离开平衡位置的位移，也就是位移随时间变化的规律(2)图像的含义图像的含义反反映映了了振振动动物物体体相相对对于于平平衡衡位位置置的的位位移移随随时时间间变变化化的的规规律律，弹弹簧簧振振子的位移子的位移时间图像是一个正时间图像是一个正(余余)弦函数图像

16、弦函数图像素素养养点点评：本本探探究究通通过对弹簧簧振振子子及及其其位位移移时间图像像的的探探究究，培培养养“物理物理观念念”素养素养对弹簧振子的理解簧振子的理解精精练练1(多多选)如如图图所所示示为为一一弹弹簧簧振振子子，O为为平平衡衡位位置置，设设向向右右为为正正方向，振子在方向，振子在B、C之间振动时之间振动时()ABO，位移为负，速度为正，位移为负，速度为正BOC，位移为正，速度为负，位移为正，速度为负CCO，位移为负，速度为正，位移为负，速度为正DOB，位移为负，速度为负，位移为负，速度为负【答案】【答案】AD【解解析析】弹簧簧振振子子的的位位移移是是从从平平衡衡位位置置指指向向所所

17、在在处的的有有向向线段段由由题意意知知向向右右为正正方方向向，则振振子子在在O点点左左侧时位位移移为负，在在O点点右右侧时位位移移为正正速速度度正正负的的判判断断：如如果果方方向向向向右右则为正正，向向左左则为负BO，位位移移为负，速速度度为正正，A正正确确；OC，位位移移为正正，速速度度为正正，B错误；CO，位移，位移为正，速度正，速度为负，C错误；OB，位移，位移为负，速度，速度为负，D正确正确变变式式1(多多选选)如如图图所所示示，当当弹弹簧簧振振子子由由A向向O(平平衡衡位位置置)运运动动时时，下下列说法正确的是列说法正确的是()A振子的位移在不断减小振子的位移在不断减小B振子的运动方

18、向向左振子的运动方向向左C振子的位移方向向左振子的位移方向向左D振子的位移在增大振子的位移在增大【答案】【答案】AB【解解析析】由由于于振振子子在在O点点的的右右侧由由A向向O运运动，所所以以振振子子的的位位移移方方向向向右，运向右，运动方向向左，位移在不断减小，故方向向左，位移在不断减小，故A、B正确正确对弹簧振子簧振子图像的理解像的理解精精练练2(多多选选)如如图图甲甲所所示示，一一弹弹簧簧振振子子在在A、B间间振振动动，取取向向右右为为正正方方向向，振振子子经经过过O点点时时为为计计时时时时刻刻，其其振振动动的的xt图图像像如如图图乙乙所所示示，则则下列说法中正确的是下列说法中正确的是(

19、)At2时刻振子在时刻振子在A点点Bt2时刻振子在时刻振子在B点点C在在t1t2时间内，振时间内，振子子的的位移在增大位移在增大D在在t3t4时间内，振子的位移在减小时间内，振子的位移在减小【答案】【答案】AC【解解析析】振振子子在在A点点和和B点点时的的位位移移最最大大，由由于于取取向向右右为正正方方向向，所所以以振振子子运运动到到A点点有有正正向向最最大大位位移移，在在B点点有有负向向最最大大位位移移，则t2时刻刻，振振子子在在A点点，t4时刻刻，振振子子在在B点点，故故A正正确确，B错误；振振子子的的位位移移是是以以平平衡衡位位置置为起起点点，所所以以在在t1t2和和t3t4时间内内振振

20、子子的的位位移移都都在在增增大大，故故C正正确，确，D错误变变式式2(多多选选)如如图图是是用用频频闪闪照照相相的的方方法法获获得得的的弹弹簧簧振振子子的的位位移移时时间图像，下列有关该图像的说法正确的是间图像，下列有关该图像的说法正确的是()A该图像的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置该图像的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B从图像可以看出小球在振动过程中是沿从图像可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的轴方向移动的C为为了了显显示示小小球球在在不不同同时时刻刻偏偏离离平平衡衡位位置置的的位位移移，让让底底片片沿沿垂垂直直x轴方向匀速运动轴方向匀速运动D图像中小球的疏密显示出相同

21、时间内小球位置变化快慢图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同不同【答案】【答案】ACD【解解析析】该图像像的的坐坐标原原点点是是建建立立在在弹簧簧振振子子的的平平衡衡位位置置，小小球球的的振振动过程程是是沿沿x轴方方向向移移动的的，故故A正正确确，B错误由由获得得图像像的的方方法法知知C正正确确频闪照照相相是是在在相相同同时间留留下下的的小小球球的的像像，因因此此小小球球的的疏疏密密显示示了了它的位置它的位置变化快慢，化快慢，D正确正确对弹簧振子的说明对弹簧振子的说明弹簧簧振振子子有有多多种种表表现形形式式，对于于不不同同的的弹簧簧振振子子，在在平平衡衡位位置置处，弹簧簧不不一一

22、定定处于于原原长(如如竖直直放放置置的的弹簧簧振振子子)，但但运运动方方向向上上的的合合外外力力一定一定为零，速度也一定最大零，速度也一定最大如如图所所示示为某某弹簧簧振振子子的的振振动图像像，它它是是一一条条正正弦弦曲曲线有有的的同同学学说既既然然其其振振动图像像是是正正弦弦曲曲线，那那么么其其运运动轨迹迹也也应该是是正正弦弦曲曲线结合水平方向的合水平方向的弹簧振子簧振子讨论：简谐运动及其图像简谐运动及其图像问题问题(1)这种说法对吗？这种说法对吗？(2)请说明对或者不对的原因请说明对或者不对的原因【答案】【答案】(1)不对；不对；(2)因因为为振振动动图图像像不不是是运运动动轨轨迹迹，而而

23、是是振振子子相相对对于于平平衡衡位位置置的的位位移移随随时时间间的的变变化化规规律律，如如图图所所示示，水水平平方方向向的的弹弹簧簧振振子子振振动动时时，振振子子在在AOA之间往复运动，则其运动轨迹是线段之间往复运动，则其运动轨迹是线段AA.1简谐运动的位移简谐运动的位移位位移移的的表表示示方方法法：以以平平衡衡位位置置为为坐坐标标原原点点，以以振振动动所所在在的的直直线线为为坐坐标标轴轴，规规定定正正方方向向，则则某某时时刻刻振振子子偏偏离离平平衡衡位位置置的的位位移移可可用用该该时时刻刻振振子子所在位置的坐标来表示所在位置的坐标来表示探究总结探究总结2简谐运动的速度简谐运动的速度(1)物物

24、理理含含义义：速速度度是是描描述述振振子子在在平平衡衡位位置置附附近近振振动动快快慢慢的的物物理理量量在在所所建建立立的的坐坐标标轴轴(也也称称“一一维维坐坐标标系系”)上上，速速度度的的正正负负号号表表示示振振子子运运动方向与坐标轴的正方向相同或相反动方向与坐标轴的正方向相同或相反(2)特特点点：如如图图所所示示为为一一简简谐谐运运动动的的模模型型，振振子子在在O点点速速度度最最大大，在在A、B两点速度为零两点速度为零4根据振动图像获取信息根据振动图像获取信息(1)可直接读出振子在某一时刻相对于平衡位置的位移大小可直接读出振子在某一时刻相对于平衡位置的位移大小(2)可直接读出振子正可直接读出

25、振子正(负负)位移的最大值位移的最大值(3)可可判判断断某某一一时时刻刻振振动动物物体体的的速速度度方方向向和和加加速速度度方方向向，以以及及它它们们的的大小和变化趋势大小和变化趋势素素养养点点评：本本探探究究通通过对简谐运运动及及其其图像像的的探探究究，培培养养“科科学学思思维”素养素养对简谐运运动的理解的理解精练精练3下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A弹簧振子的运动是简谐运动弹簧振子的运动是简谐运动B简谐运动就是指弹簧振子的运动简谐运动就是指弹簧振子的运动C简谐运动是匀变速运动简谐运动是匀变速运动D简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种【答

26、案】【答案】A【解解析析】弹簧簧振振子子的的运运动是是简谐运运动，但但简谐运运动并并不不都都是是弹簧簧振振子子的的运运动，A正正确确，B错误；简谐运运动是是机机械械振振动中中最最简单、最最基基本本的的一一种，其振种，其振动的加速度的加速度时刻刻变化，故化，故C、D错误变式变式3关于简谐运动，下列说法正确的是关于简谐运动，下列说法正确的是()A简谐运动一定是水平方向的运动简谐运动一定是水平方向的运动B所有的振动都可以看作是简谐运动所有的振动都可以看作是简谐运动C物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线D只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动

27、只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动【答案】【答案】D【解解析析】物物体体的的简谐运运动并并不不一一定定只只在在水水平平方方向向发生生，各各个个方方向向都都有有可可能能发生生，A错误；简谐运运动是是最最简单的的振振动，B错误；做做简谐运运动的的轨迹迹线并并不不是是正正弦弦曲曲线，C错误；物物体体振振动的的图像像是是正正弦弦曲曲线，一一定定是是做做简谐运运动，D正确正确对简谐运运动图像的理解像的理解精练精练4如图，简谐运动的图像上有如图，简谐运动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：六个点，其中：(1)与与a点位移相同的点有哪些？点位移相同的点有哪些？(2)与与a点速度相同的点有哪

28、些？点速度相同的点有哪些？(3)图像上从图像上从a点到点到c点，质点经过的路程为多少？点，质点经过的路程为多少？【答案】【答案】(1)b、e、f(2)d、e(3)4 cm【解解析析】(1)分分析析图像像可可得得a、b、e、f的的位位移移均均为1 cm.c、d点点的的位位移移都是都是1 cm.故与故与a点位移相同的点点位移相同的点b、e、f三点三点(2)由由(1)可可知知，图像像上上的的a、b、e、f点点对应质点点运运动到到同同一一位位置置图像像上上的的c、d点点对应质点点运运动到到关关于于O点点对称称的的另另一一位位置置故故以以上上6个个点点的的速速度度大大小小相相等等再再结合合图像像可可以以

29、判判断断a、b、c、d、e、f 点点的的运运动方方向向分分别为向向上上、向向下下、向向下下、向向上上、向向上上和和向向下下故故与与a点点有有相相同同速速度度的的点点为d和和e.(3)图像像上上从从a到到b点点，对应质点点从从正正方方向向1 cm处先先是是来来到到2 cm处又又返返回回到到1 cm处，通通过的的路路程程为2 cm.从从b点点到到c点点，对应质点点从从正正方方向向1 cm处经平平衡衡位位置置运运动到到负方方向向1 cm处，通通过的的路路程程也也为2 cm，故故从从a到到c点点通通过的的总路程路程为4 cm.变式变式4一质点做简谐运动，如图所示，在一质点做简谐运动，如图所示，在0.2

30、 s到到0.3 s这段时间内质点沿这段时间内质点沿_方向运动，且速度方向运动，且速度不断不断_【答案】【答案】正增大正增大【解解析析】由由图像像可可看看出出，在在0.2 s到到0.3 s这段段时间内内，质点点沿沿负方方向向的的位位移移不不断断减减小小，说明明质点点正正沿沿着着正正方方向向由由负的的最最大大位位移移处向向着着平平衡衡位位置置运运动；又又因因为质点点的的速速度度方方向向是是正正方方向向，故故质点点做做变加加速速运运动，质点点速度不断增大速度不断增大分析简谐运动图像问题的三点提醒分析简谐运动图像问题的三点提醒1简谐运运动的的位位移移时间图像像反反映映的的是是质点点偏偏离离平平衡衡位位

31、置置的的位位移移随随时间变化化的的规律律，简谐运运动的的图像像并并不不是是质点点的的运运动轨迹迹，运运动轨迹迹的的长度也不是正弦或余弦度也不是正弦或余弦图线拉开后的拉开后的长度度2在在xt图像像上上，质点点在在某某时刻刻的的位位移移，即即为此此时刻刻对应的的纵坐坐标3质点点在在某某段段时间内内的的路路程程(轨迹迹的的长度度)，需需结合合振振动质点点的的实际运运动轨迹迹进行行计算算核心素养微专题简谐运运动的的对称性称性速度的速度的对对称称物体物体连续连续两次两次经过经过同一点同一点(如如D点点)的速度大小相等，方向相的速度大小相等，方向相反反物体物体经过经过关于关于O点点对对称的两点称的两点(如

32、如C点与点与D点点)的速度大小相的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反等，方向可能相同，也可能相反位移和位移和加速度加速度的的对对称称物体物体经过经过同一点同一点(如如C点点)时时，位移和加速度均相同，位移和加速度均相同物体物体经过经过关于关于O点点对对称的两点称的两点(如如C点与点与D点点)时时，位移与加，位移与加速度均大小相等，方向相反速度均大小相等，方向相反动动能、能、势势能、机械能、机械能的能的对对称称物体物体连续连续两次两次经过经过同一点同一点(如如D点点)时时的的动动能、能、势势能、机械能能、机械能均相等均相等物体物体经过经过关于关于O点点对对称的两点称的两点(如如C点与点与D点

33、点)时时的的动动能、能、势势能、机械能均相等能、机械能均相等【考考题题延延伸伸】如如图图所所示示，一一个个做做简简谐谐运运动动的的质质点点，先先后后以以同同样样的的速速度度通通过过相相距距10 cm的的A、B两两点点，历历时时0.5 s，过过B点点后后再再经经过过t0.5 s，质质点点以以大大小小相相等等、方方向向相相反反的的速速度度再再次次通通过过B点点，则则质质点点从从离离开开O点点到到再再次次回回到到O点历时点历时(O点为点为AB的中点的中点)()A0.5 sB1.0 sC2.0 sD4.0 s【答案】【答案】B素素养养点点评：本本题通通过考考查简谐运运动对称称性性的的理理解解，培培养养

34、学学生生的的“科科学思学思维”的素养的素养课堂小练|素养达成1下列情形中不属于机械振动的是下列情形中不属于机械振动的是()A水中浮标上下运动水中浮标上下运动 B秋千的摆动秋千的摆动C拨动后的琴弦拨动后的琴弦 D表针沿表盘转动表针沿表盘转动【答案】【答案】D【解解析析】物物体体做做机机械械振振动时存存在在某某一一平平衡衡位位置置，且且物物体体在在这一一位位置置两两侧往往复复运运动，A、B、C选项中中描描述述的的运运动均均符符合合这一一要要求求，D选项表表针做做圆周周运运动，它它并并不不是是在在某某一一位位置置两两侧往往复复运运动，故故D选项不不属属于于机机械械振振动2(多多选)如如图图所所示示为

35、为一一个个做做简简谐谐运运动动的的弹弹簧簧振振子子的的xt图图像像，在在下下列哪些时刻，位移和速度的方向相同列哪些时刻，位移和速度的方向相同()A1.4 sB4.6 sC4.2 s D5 s【答案】【答案】AC【解析】【解析】根据根据质点在下一点在下一时刻的位置来判断刻的位置来判断质点的速度方向点的速度方向3(2021届届上上海海期期末末)如如图图所所示示，弹弹簧簧振振子子在在B、C两两点点间间做做无无摩摩擦擦的的往复运动，往复运动，O是振子的平衡位置则振子是振子的平衡位置则振子()A从从B向向O运动过程中位移一直变小运动过程中位移一直变小B从从O向向C运动过程中加速度一直变小运动过程中加速度

36、一直变小C从从B经过经过O向向C运动过程中速度一直变小运动过程中速度一直变小D从从C经过经过O向向B运动过程中速度一直变运动过程中速度一直变小小【答案】【答案】A【解解析析】振振子子从从B向向O运运动时，是是向向着着平平衡衡位位置置移移动，位位移移变小小，故故A正正确确；振振子子从从O向向C运运动时，是是从从平平衡衡位位置置向向最最大大位位移移运运动的的过程程，所所以以位位移移变大大，加加速速度度变大大，故故B错误；从从B经过O向向C运运动过程程中中速速度度先先增增大大后后变小小，故故C错误；从从C经过O向向B运运动过程程中中速速度度先先增增大大后后变小小，故故D错误4(多多选)如如图图所所示

37、示为为某某物物体体做做简简谐谐运运动动的的图图像像，下下列列说说法法中中正正确确的的是是()A物体在物体在0.2 s时刻与时刻与0.4 s时刻的速度相同时刻的速度相同B物体在物体在0.6 s时刻与时刻与0.4 s时刻的动能相同时刻的动能相同C0.70.9 s时间内物体的加速度在减小时间内物体的加速度在减小D0.91.1 s时间内物体的势能在增加时间内物体的势能在增加【答案】【答案】AB【解解析析】由由图可可知知，物物体体在在0.2 s与与0.4 s时刻刻都都向向正正x方方向向运运动，速速度度大大小小相相等等，A正正确确；物物体体在在0.6 s与与0.4 s时刻刻速速度度大大小小相相等等，动能能

38、相相同同，B正正确确；物物体体在在0.70.9 s内内加加速速度度在在增增大大，C错误；物物体体在在0.91.1 s内内势能在减小，能在减小，D错误5如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端与与一一薄板连接，薄板的质量不计，板上放一重物用手将重物薄板连接，薄板的质量不计，板上放一重物用手将重物往往下下压，然后突然将手撤去，则重物被弹离之前的运动情况压，然后突然将手撤去，则重物被弹离之前的运动情况是是加速度加速度先先_后后_【答案】【答案】减小增大减小增大【解解析析】竖直直方方向向的的弹簧簧振振子子的的振振动也也是是简谐运运动，但但它它的的平平衡衡位位置置在在重重力力与与弹力力平平衡衡的的位位置置，此此位位置置加加速速度度为零零因因此此从从平平衡衡位位置置将将弹簧簧压缩以后放手，它的加速度是先减小，到达平衡位置以后再增大以后放手，它的加速度是先减小，到达平衡位置以后再增大