高中物理模块要点回眸第3点利用“对称性”展现简谐运动的全景素材沪科版3-4!

第3点利用“对称性”展现简谐运动的全景

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简洁美、对称美在物理现象和规律中司空见惯,特别是在最简单的机械振动——简谐运动中,对称美更体现得淋漓尽致.

在简谐运动中,若任意两位置P、P′关于平衡位置O对称,即OP=OP′,则振动的质点在这两点速度大小一定相等,加速度一定等值反向,这就是说速度、加速度存在着对称性.利用这一对称性,可以把“残缺”简谐运动的全景展现出来.

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对点例题如图1所示,一升降机在箱底装有若干弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在

空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的运动过程中(

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)

图1

A.升降机的速度不断减小

B.升降机的加速度不断变大

C.升降机的加速度最大值等于重力加速度值

D.升降机的加速度最大值大于重力加速度值

解题指导从弹簧接触地面开始分析,升降机做简谐运动(简化为如图中小球的运动),在升降机从A→O过程中,速度由v1增大到最大v m,加速度由g减小到零,当升降机运动到A的对称点A′点(OA=OA′)时,速度也变为v1(方向竖直向下),加速度为g(方向竖直向上),升降机从O→A′点的运动过程中,速度由最大v m减小到v1,加速度由零增大到g,从A′点运动到最低点B的过程中,速度由v1减小到零,加速度由g增大到a(a>g),故答案为D选项.

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答案 D

技巧点拨本题巧妙之处在于找出了A的对称点A′,A′并不是运动的最低点,A、A′两

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