资料简介
第 2 点 振动问题中周期性和对称性的应用
1.周期性
简谐运动是一种周期性的运动,其运动过程中每一个物理量都随时间做周期性变化.因此,
同一位移可以对应不同的时刻,物体的位移相同,而速度可能相同,也可能等大反向,这样
就形成了简谐运动的多解问题.
2.对称性
如图 1 所示,做简谐运动的物体经过关于平衡位置对称的 A、B 两点时,具有大小相等的位
移、速度、加速度和回复力,由这两点运动到平衡位置或最大位移处所用的最短时间相等.
图 1
对于周期性和对称性问题可以通过画运动过程示意图来辅助分析,也可以利用振动图象解
决.
对点例题 在水平方向上做简谐运动的弹簧振子由平衡位置向右运动,经过 0.3 s 速度减为
0.5 m/s,再经过 0.8 s 速度又变为 0.5 m/s,但方向向左,这个简谐运动的周期可能是( )
A.0.8 s B.1.6 s
C.2.2 s D.3.2 s
解题指导 振子由平衡位置向右运动,经过 0.3 s 速度减为 0.5 m/s,再经过 0.8 s 速度又变
为 0.5 m/s 时,方向向左,此时振子所在位置有两种情况,一种是在振子经 0.3 s 时所在位
置,一种是与 0.3 s 时所在位置关于平衡位置对称的位置,周期分别为 2.8 s、1.6 s.
答案 B
1.下列说法中正确的是( )
A.若 t1、t2 两时刻振动物体在同一位置,则 t2-t1=T
B.若 t1、t2 两时刻振动物体在同一位置,且运动情况相同,则 t2-t1=T
C.若 t1、t2 两时刻振动物体的振动反向,则 t2-t1=T
2
D.若 t2-t1=T
2
,则在 t1、t2 时刻振动物体的振动反向
答案 D
解析 若 t1、t2 如图甲所示,则 t2-t1≠T,故 A 错误;
甲
如图乙所示,与 t1 时刻在同一位置且运动情况相同的时刻有 t2、t2′……,故 t2-t1=nT(n
=1、2、3……),故 B 错误;同理可判断 C 错误,D 正确.
乙
2.(2016·诸暨高二检测)如图 2 甲所示,弹簧振子以 O 点为平衡位置,在 M、N 两点之间做
简谐运动(以向右为正方向),振子的位移 x 随时间 t 的变化图象如图乙所示.下列判断正确
的是( )
图 2
A.0.4 s 时振子的加速度为零
B.0.8 s 时振子的速度最大
C.0.4 s 和 1.2 s 时振子的加速度相同
D.0.8 s 和 1.6 s 时振子的速度相同
答案 B
解析 由题图乙可知,0.4 s 时振子运动到 N 点,此时振子受到的合力最大,故它的加速度
最大,A 错误;0.8 s 时振子运动到平衡位置,此时加速度为 0,而速度最大,B 正确;0.4 s
和 1.2 s 时振子的加速度方向相反,故它们的加速度不相同,C 错误;0.8 s 和 1.6 s 时振子的
速度方向相反,故它们的速度也不相同,D 错误.
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