2018年人教版选修3-4同步讲义:第十一章 1 简谐运动
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往复性和周期性的特点.

3.弹簧振子:小球和弹簧构成的系统.弹簧的质量忽略不计,小球运动不受(填"受"或"不受")阻力,是一种理想化模型.

4.实际物体看做弹簧振子的条件:

(1)不计摩擦阻力和空气阻力.

(2)不计弹簧的质量.

(3)小球可视为质点.

(4)弹簧的形变在弹性限度内.

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶上下运动是机械振动.(√)

(2)有人思考问题时在房间内来回走动是机械振动.(×)

(3)弹簧振子和质点一样是一种理想化的模型.(√)

(4)物体的往复运动都是机械振动.(×)

二、弹簧振子的位移-时间图象

[导学探究] 甲、乙两同学合作模拟弹簧振子的x-t图象:

如图4所示,取一张白纸,在正中间画一条直线OO′,将白纸平铺在桌面上,甲同学用手使铅笔尖从O点沿垂直于OO′方向振动画线,乙同学沿O′O方向水平向右匀速拖动白纸.

图4

(1)白纸不动时,甲同学画出的轨迹是怎样的?

(2)乙同学匀速向右慢慢匀速拖动白纸时,甲同学画出的轨迹又是怎样的?

(3)分析白纸慢慢拖动时画出的曲线,沿O′O与垂直O′O方向分别建立坐标轴,说说两坐标轴可表示什么物理量?图线上点的坐标表示什么物理意义?

答案 (1)是一条垂直于OO′的直线.

(2)轨迹如图所示,类似于正弦曲线.

(3)垂直O′O方向的轴为位置坐标轴x(如果以O′为出发点,也可以说是位移坐标轴),沿O′O方向的轴为时间轴t.图线上点的坐标表示某时刻铅笔尖的位移(以O′为出发点)或位置.

[知识梳理] 对x-t图象的理解