《新课标高中物理图像与方法》专题09 振动图像与波动图像（原卷版）

3.0 envi 2025-02-14 14 4 725.18KB 11 页 3知币

专题 09 振动图像与波动图像

一.振动图像............................................................................................................................................................1

二.共振曲线............................................................................................................................................................3

三.波的图像............................................................................................................................................................4

四．振动图像和波动图像的比较........................................................................................................................7

五．根据两个波形图求周期、波速....................................................................................................................9

六．根据两个振动图求周期、波速..................................................................................................................10

一.振动图像

1.物理意义：表示振子的位移随时间变化的规律，为正弦(或余弦)曲线.

2.简谐运动的图象

(1)从平衡位置开始计时，把开始运动的方向规定为正方向，函数表达式为 x＝Asin_ωt，图象如图甲所示.

(2)从正的最大位移处开始计时，函数表达式为 x＝Acos_ωt，图象如图乙所示.

3.从图象可获取的信息

(1)振幅 A、周期 T(或频率 f)和初相位 φ0(如图所示).

(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移.

(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和

方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定.

(4)某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同.

(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况.

2.简谐运动的对称性(如图)

(1)相隔 Δt＝(n＋)T(n＝0,1,2…)的两个时刻，弹簧振子的位置关于平衡位置对称，位移等大反向 (或都为

零)，速度等大反向(或都为零)，加速度等大反向(或都为零).

(2)相隔 Δt＝nT(n＝1,2,3…)的两个时刻，弹簧振子在同一位置，位移、速度和加速度都相同.

【典例分析 1】(多选)(2021·四川宜宾市叙州区第二中学校高三月考)一个质点以 O为中心做简谐运动，位

移随时间变化的图象如图 7，a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置.下列说法正确的是(　　)

A.质点通过位置 c时速度最大，加速度为零

B.质点通过位置 b时，相对平衡位置的位移为

C.质点从位置 a到位置 c和从位置 b到位置 d所用时间相等

D.质点从位置 a到位置 b和从位置 b到位置 c的平均速度相等

E.质点通过位置 b和通过位置 d时速度方向相同，加速度方向相反

【典例分析 2】(多选)一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．质点的振动频率为 4 Hz

B．在 10 s 内质点经过的路程是 20 cm

C．在 5 s 末，速度为零，加速度最大

D．在 t＝1.5 s 和t＝4.5 s 两时刻质点的位移大小相等

E．在 t＝1.5 s 和t＝4.5 s 两时刻质点的速度相同

【典例分析 3】(多选)(2021·福建省调研)如图甲所示，以 O点为平衡位置，弹簧振子在 A、B两点间做简谐

运动，图乙为这个弹簧振子的振动图象.下列说法中正确的是(　　)

A.在t＝0.2 s 时，弹簧振子的加速度为正向最大

B.在t＝0.1 s 与t＝0.3 s 两个时刻，弹簧振子在同一位置

C.从t＝0到t＝0.2 s 时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动

D.在t＝0.6 s 时，弹簧振子有最小的弹性势能

【典例分析 4】(多选)(2020·广西南宁市第三十四中学期中)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其振动图

象如图 1所示，则(　　)

A.弹簧振子在 t＝0到t＝10 s 内路程为 0.5 m

B.简谐运动的频率是 0.125 Hz

C.弹簧振子在第 4 s 末的位移为零

D.在第 3 s 末与第 5 s 末弹簧振子的速度方向相同

E.第5 s 末，弹簧振子的速度与加速度均为正值

二.共振曲线

【分析要点】

系统做受迫振动时，如果驱动力的频率可以调节，把不同频率的驱动力先后作用于同—个振动系统，其受

迫振动的振幅将不同，如图是共振曲线图．

驱动力频率 f等于系统的固有频率 f0时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振．

【要点诠释】：驱动力频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振．

【典例分析 1】(多选)(2020·大连模拟)某振动系统的固有频率为 f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，

驱动力的频率为 f。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是(　　)

A．当 f＜f0时，该振动系统的振幅随 f增大而减小

B．当 f＞f0时，该振动系统的振幅随 f减小而增大

C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f0

D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f

E．当 f＝f0时，该振动系统一定发生共振

【典例分析 2】．(2021·山东青岛市西海岸区模拟)两单摆在不同的驱动力作用下其振幅 A随驱动力频率 f变

化的图象如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是(　　)

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

《新课标高中物理图像与方法》专题09 振动图像与波动图像（原卷版）.docx

共11页,预览4页

还剩页未读，继续阅读

《新课标高中物理图像与方法》专题09 振动图像与波动图像（原卷版）

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: