2018-2019学年沪科版选修3-4 第1章 机械振动 章末总结 学案
2018-2019学年沪科版选修3-4 第1章 机械振动 章末总结 学案第2页

C.振动图像上A、B两点的速度大小相等,方向相反

D.质点在t=0.2s和t=0.3s时的动能相等

答案 BC

解析 A、B两点位移相同,速度大小相等,但方向相反,因此A错,C对.在t=0.1s和t=0.3s时,质点离开平衡位置的位移最大,方向相反,由F=-kx,a=-可知B对.t=0.2s时,物体通过平衡位置,速度最大,动能最大,而t=0.3s时,物体在最大位移处,速度为零,动能最小,故D错.

二、简谐运动的周期性和对称性

1.周期性

做简谐运动的物体在完成一次全振动后,再次振动时则是重复上一个全振动的形式,所以做简谐运动的物体具有周期性.做简谐运动的物体经过同一位置可以对应不同的时刻,物体的位移相同而速度可能等大反向,这样就形成简谐运动的多解问题.

2.对称性

(1)速率的对称性:系统在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率.

(2)加速度和回复力的对称性:系统在关于平衡位置对称的两位置具有等大反向的加速度和回复力.

(3)时间的对称性:系统通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等.振动过程中通过任意两点A、B的时间与逆向通过的时间相等.

例2 物体做简谐运动,通过A点时的速度为v,经过1s后物体第一次以相同速度v通过B点,再经过1s物体紧接着又通过B点,已知物体在2s内所走过的总路程为12cm,则该简谐运动的周期和振幅分别是多大?

答案 T=4s,A=6cm或T=s,A=2cm

解析 物体通过A点和B点时的速度大小相等,A、B两点一定关于平衡位置O对称.依题意作出物体的振动路径草图如图甲、乙所示,在图甲中物体从A向右运动到B,即图中从1运动到2,时间为1s,从2运动到3,又经过1s,从1到3共经历了0.5T,即0.5T=2s,T=4s,2A=12cm,A=6cm.

在图乙中,物体从A先向左运动,当物体第一次以相同的速度通过B点时,即图中从1运动到2时,时间为1s,从2运动到3,又经过1s,同样A、B两点关于O点对称,从图中