2021-2022高二物理教科版选修3-4模块要点回眸:第3点 破译简谐运动的公式 Word版含解析

时间:2023-01-18 07:30:18 阅读: 最新文章 文档下载
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3 破译简谐运动的公式





描述物理规律的方法有公式法和图像法,简谐运动的公式和图像都是高考比较重要的学问点,一般同学们对图像法比较重视,对公式法则经常忽视,而书写简谐运动的公式在高考中也时有考查,这里提示同学们加以重视.

简谐运动的公式:xAsin(ωtφ) 其中A为振幅,ω为圆频率,φ为初相.

书写公式要找出三个量:Aωφ.对应的书写方式有两类:一是依据实际状况书写;二是依据简谐运动的图像书写.



对点例题 一物体沿x轴做简谐运动,振幅为12 cm,周期为2 s.当t0时,位移为6 cm,且向x轴正方向运动,求: (1)初相位;

(2)t0.5 s时物体的位移的大小.

解题指导 (1)设简谐运动的表达式为xAsin(ωtφ) A12 cmT2 sω

Tt0x6 cm

代入上式得,612sin(0φ) 解得sin φ12φπ5

66

π.

因这时物体向x轴正方向运动,故应取φπ

6

即其初相位为π

6.

(2)由上述结果可得:

xAsin(ωtφ)12sin(πtπ

6

) cm

t0.5 s时,x12sin(ππ4

26) cm12sin 6π cm63 cm.

答案 (1)π

6

(2)63 cm

技巧点拨 在给定做简谐运动物体的周期、振幅及初始时刻位移的状况下,依据位移时间关系式可以解得初

相位,从而确定物体在任意时刻的位置.



一物体沿x轴做简谐运动,振幅为8 cm,频率为0.5 Hz,在t0时,位移是4 cm,且向x轴负方向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程. 答案 x0.08sin (πt

6

) m

解析 简谐运动振动方程的一般表达式为xAsin(ωtφ) 依据题给条件有:

A0.08 mωfπ rad/s. 所以x0.08sin (πtφ) m.

将初始条件t0时、x0.04 m代入解得初相φπ6φ

6.

由于t0时,速度方向沿x轴负方向,即位移在减小, 所以取φ

6

.

所求的振动方程为x0.08sin (πt

6

) m.

本文来源:https://www.wddqw.com/doc/177e6d146f85ec3a87c24028915f804d2b168738.html