2019_2020学年高中物理第1章机械振动本章优化总结学案沪科版选修3_4.pdf

本章优化总结 波动图像与振动图像的应用 从简谐运动的振动图像可以知道振动物体的运动情况． 1．确定振动质点在任一时刻的位移：如图所示，与 t 1 、t 2 时刻对应的位移分别为 x1 ＝ ＋7 cm 、x2 ＝－5 cm. 2．确定振动的振幅：图像中的最大位移的数值等于振幅， 如图所示，表示的振幅是 10 cm. 3．确定振动的周期和频率：振动图像上一个完整的正弦 ( 或余弦 ) 图形在时间轴上拉开 的 “长度 ”表示周期．由图可知， 、 、 的时间间隔都等于振动周期， ＝0.2 s ，频 OD AE BF T 1 1 率 f ＝ ＝5 Hz. T 2 π 4 ．得到振动质点的位移随时间变化的关系：因为 ω＝ ＝10 π rad/s ，所以 x ＝ T 10sin(10 πt ) cm. 5．比较各时刻速度的大小和方向：在位移－时间图像上，某时刻对应的图像的斜率表 示质点的速度．图中 | kt 1 || kt 2| ，所以 | vt 1|| vt 2|. 在 t 1 时刻，质点正远离平衡位置运动；在 t 3 时刻，质点正向着平衡位置运动． 6．比较各时刻质点的加速度的方向和大小：在图中， t 1 时刻质点位移 x1 为正，加速度 a1 为负，两者方向相反； t 2 时刻质点位移 x2 为负，加速度 a2 为正，又因为 | x 1|| x2 | ，所以 | a1 || a2|. 7．比较不同时刻质点的势能、动能的大小：质点的位移越大，它所具有的势能越大， 1 p1 2 p2 k1 k2 动能则越小． 如图所示， 在 t 时刻质点的势能 E 大于 t 时刻质点的势能 E ，而动能 E E . ( 多选 ) 如图，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线为 t ＝0 时的波形图，虚线 为 t ＝0.5 s 时的波形图．已知该简谐波的周期大于 0.5 s ．关于该简谐波，下列说法正确 的是 ( ) A ．波长为 2 m B．波速为 6 m/s C．频率为 1.5 Hz D．t ＝1 s 时， x ＝1 m 处的质点处于波峰 E．t ＝2 s 时， x ＝2 m 处的质点经过平衡位置 [ 解析 ] 由图像可知简谐横波的波长为 λ＝4 m，A 项错误； 波沿 x 轴正向传播， t ＝0.5 3 2 1 λ s ＝ T，可得周期 T＝ s 、频率 f ＝ ＝1.5 Hz ，波速 v＝ ＝6 m/s ，B、 C项正确； t ＝0 时 4 3 T T 3 刻， x ＝1 m 处的质点在波峰，