2018-2019学年人教版选修3-4 第十一章 1 简谐运动 学案
2018-2019学年人教版选修3-4 第十一章 1 简谐运动 学案第3页

(3)小球可视为质点.

(4)弹簧的形变在弹性限度内.

4.弹簧振子的振动分析

(1)当振子从平衡位置向最大位移处移动时,位移在增大,速度在减小;当振子向平衡位置移动时,位移减小,速度增大.平衡位置处位移为零,速度最大;最大位移处速度为零.

(2)从合力的变化分析加速度的变化

水平弹簧振子所受弹簧的弹力是振子受到的合力,竖直弹簧振子所受的重力与弹力之和是振子受到的合力.不管是水平弹簧振子还是竖直弹簧振子,在平衡位置所受的合力为零,加速度为零,而在最大位移处所受的合力最大,加速度最大.

例1 (多选)如图6所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,关于振子的运动,下列说法正确的是(  )

图6

A.振子从A点运动到C点时位移大小为,方向向右

B.振子从C点运动到A点时位移大小为,方向向右

C.振子从A点运动到C点的过程中,速度在增大,加速度在减小

D.振子从A点运动到O点的过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大

答案 AC

解析 振子从A点运动到C点时的位移是以O点为起点,C点为终点,故大小为,方向向右,A正确;振子从C点运动到A点时位移是以O点为起点,A点为终点,故大小为,方向向右,B错误;振子的合外力为弹簧的弹力,振子从A点运动到C点的过程和从A点运动到O点的过程中,弹力都在减小,故加速度都在减小,速度方向与加速度方向相同,故速度在增大,C正确,D错误.

例2 (多选)如图7所示,一弹簧振子做简谐运动,下列说法中正确的是(  )

图7

A.若位移为负值,则加速度一定为正值

B.振子通过平衡位置时,速度为零,位移最大

C.振子每次通过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同