证明物体是否做简谐运动的方法探究

简谐运动是最基本也是最重要的一种运动．许多物体的微小振动都可以近似看作是简谐运动;复杂的振动又可以看作几个简谐运动的叠加．但不少学生对于如何判断物体是否做简谐运动深感困难,本文拟结合典型案例,探究证明物体做简谐运动的思路和方法．     

建立简谐运动模型探讨物体运动规律

简谐运动是一种很重要的物理模型,在中学物理竞赛中有极其广泛的应用．建立简谐运动模型,我们不但可以计算振动的周期和频率,还可以求解物体的运动规律．纵观历届全国中学生物理竞赛试题,笔者发现“建立简谐运动模型求解物体的运动规律”这一重要方法经常在试卷中以大题的形式被考查,可见命题者对这种方法十分青睐,涉及这种方法的题目往往具有很强的综合性和很好的区分度,使这类题目成为选拔优秀参赛选手的极好题材．     

简谐运动——高中物理赛题中的热点模型

简谐运动是高中物理竞赛中的热点模型,几乎每届竞赛都会考查.在力学、热学、电磁学、光学等各部分内容中,都可能出现简谐运动.所以加强对简谐运动的研究,有助于提高学生的物理素养,也有助于提高学生的物理竞赛水平.1简谐运动的特征如果物体所受的回复力大小总与位移大小成正比,方向总与位移相反,物体的运动就叫做简谐运动.简谐运动的受力特征为F=-kx,动力学方程为a=-kmx.其中F为简谐运动中物体所受的回复力,x为振动物体相对于其平衡位置的位移,k为F与x间的比例系数,负号表示回复力F的方向与位移x的方向相反,a为振动物体在位移x时的加速度.…     

机械振动和机械波考点专题复习

第1单元 机械振动 【类型一】简谐运动的往复性、对称性和周期性问题 （1）周期性 做简谐运动的物体,每隔一段时间总重复前面的运动,也就是说其运动具有周期性．不同的简谐运动,其周期一般是不同的．     

例谈用简谐运动的观念探究一类阻尼振动

简谐运动是一种理想化的振动.实际中的振动物体不可避免地会受到摩擦力及其他阻力的作用,而做阻尼振动.如果振动物体受到大小恒定、方向与运动反向的摩擦阻力作用,则该类阻尼振动可等效平衡位置交替变化、振幅周期性递减的不同简谐运动的集合．     

深挖习题功链 培养思辨能力

《全日制普通高级中学教科书》（必修加选修）物理第二册P24页第（4）题：在图1中,O为做简谐运动的物体的平衡位置,物体从O到C经历的时间为0．3s．从C运动到D后又回到C,经历时间为0．2s．跟几位同学议论一下,能不能求出物体振动的周期？     

教参上习题答案不完整

人教版高中《物理》教材第二册第22面练习二第4题,教参上给出如下解析：原题在图1中,O为做简谐运动物体的平衡位置,物体从O到C经历时间为0．3s．从C运动到D后又回到C,经历时间为0．2s．跟几位同学议论一下,能不能求出物体振动的周期？     

怎样求简谐运动的周期

简谐运动一定满足∑F=-kx，其周期是由振动系统本身的物理条件来决定的，其关系式为T=（m/k）^（1/2π）为的振动物体的质量．因此，要求周期关系必先得到常数k，下面我们通过儿个例子来说说简谐运动的周期的求法。     

研究简谐运动的五种方法

简谐运动是变速直线运动的一种特殊运动,回复力的周期性决定了运动的变加速性和周期性,因此我们不仅需要研究运动物体的位移、速度、加速度,还要研究表征简谐运动的特征量振幅、频率和周期．简谐运动的独特性和丰富内涵迫使人们寻求并创造出研究该运动的各种方法．教学中可针对不同性质的问题启发、诱导学生选用恰当的方法进行研究,以发展学生创新精神和提高“多中择优”的灵活应变能力．一、轨道法利用运动轨道研究简谐运动的方法称做图１轨道法．图１画出了某简谐运动的轨道,Ｏ为平衡位置,ＯＢ、ＯＢ等于振幅,轨道法能显示简谐运…     

求振动周期四法

1．公式法如果物体做简谐运动,则它所受的回复力F与相对于平衡位置的位移x满足关系F=-kx．可以证明,这个动力学微分方程的解为x=Acos(ωt (?)_0),其中ω是振动物体的圆频率,它由系统本身的性质决定,ω=(k/m)~(1/2),所以简谐运动的周期     

物理竞赛中简谐运动周期的四种求法

物理竞赛中在解决简谐运动问题时,经常会涉及周期的求解。本文通过具体实例,介绍物理竞赛中简谐运动周期的四种求法。一、周期公式法由简谐运动的周期公式T=2πm/k可知,运用周期公式求周期的关键是求出回复力系数k。通常情况下,可以通过两种途径求出回复力数。一是通过对简谐运动物体进行受力分析求出回复力,然后根据物体简谐运动时回复力大小的特征F=kx,找到回复力F与位移x的关系求出回复力系数k;二是通过求简谐运动物体在位移为x时的势能,然后根据物体作简谐运动时势能Ep=kx2/2,找到Ep与x2的关系求出回复力数k。例1如图1所示,摆球质量为…     

浅谈如何确定函数y=Asin(ωx+φ)中的φ

正苏教版数学(必修)第4册P36是这样规定简谐运动的振幅、周期、相位和初相的:设物体做简谐运动时,位移s和时间t的关系为s=Asin(ωt+φ)(A0,ω0).其中A是物体移动时离开平衡位置的最大距离,称为振动的振幅;往复振动一次所需的时间T2π=称为这个振动的周期;ωt+φ称为相位,t=0时的相位φω称为初相.对于教材的规定,简谐运动的振幅、周期,师生都不难理解.但是对于相位和初相,一般数学教师只能照本宣科,然后把     

自制演示简谐运动图像的幻灯片

(1)演示简谐运动物体的运动情况;(2)演示简谐运动与运动图像的对应关系;(3)横波中两个同向点及反向点的振动情况对比.     

简谐运动的五个特征

简谐运动是一种基本的机械运动,它不同于我们学过的一般直线运动和曲线运动,而是物体（振子）在平衡位置附近沿直线或圆弧所做的往复运动,物体运动的这种往复性是由其受力特点决定的．简谐运动主要有以下五个特征：     

例谈阻尼振动中的区域简谐运动

<正>物体在滑动摩擦力作用下的振动是阻尼振动,其振幅递减,如何分析此类阻尼振动呢?以下就此问题展开讨论,以期为复习备考提供助益．一、区域简谐运动1．竖直方向弹簧振子简谐运动的分析如图1,劲度系数为k的轻弹簧上端固定,下端连接一个质量为m物块,静止时物块在O点位置．现向下施力使物块向下运动一段距离,然后松开,假设空气阻力可忽略不计,重力加速度为g．试证明物块的运动为简谐运动．     

初探简谐运动的判定方法

对于做简谐运动的物体，其受力、系统的势能、振动位移随时间的变化关系等都具有一定的特点，因此，根据这些特点可以判定物体是否做简谐运动．     

木板的运动是简谐运动吗

对木板放在两个快速反向转动圆柱体上的运动情况进行分析,用逻辑推理的方法证明,当木板可以在两个位置固定、轴心水平平行且快速转动的圆柱体上左右振动时,木板的振动是简谐运动;推导木板简谐运动的周期公式;阐述木板的简谐运动与弹簧振子简谐运动在系统能量转化方面的区别.     

高中物理竞赛中非完整简谐运动的周期求解

求解振动周期的问题经常在高中物理竞赛中出现,而且常以非完整简谐运动周期的求解形式呈现．学生普遍感到这类问题比较难,要么不知如何下手,要么把简单的问题搞复杂了．其实,非完整简谐运动的周期可以用简谐运动参考圆的方法求解．简单地说,非完整简谐运动的周期就等于非完整圆周运动的时间．下面通过几个例题加以说明．     

从2023年山东高考题第10题谈对简谐运动的深入理解

<正>做机械振动的物体偏离平衡位置的位移x随时间t做正弦规律变化时，物体的运动就被称之为简谐运动，其基本规律是x=Asin(ωt+φ),其中ω是简谐运动的圆频率，由振动系统本身决定；A为振幅，φ为初相位，这两者由振动系统的初始状态决定.在平时教学中我们可以从哪些角度引导学生深入理解简谐运动的规律呢?一、利用参考圆研究简谐运动的规律如图1所示，物体以角速度ω做半图1径为A的匀速圆周运动，     

求解振动周期的四种方法

物体在某一平衡位置附近做往复运动称为振动,求解振动特别是简谐运动的周期是物理竞赛中的一个重要内容,也是学生感到比较困难的地方,本文试对此作一归纳总结。