河南省开封市兰考县高中物理11.3 简谐运动的回复力和能量 4页

‎11.3 简谐运动的回复力和能量 ‎ 课前自主学习 ‎1．在简谐运动中，物体所受的力是 力，因此简谐运动是 运动．‎ ‎2．回复力是根据力的 (选填“性质”或“效果”)命名的，可能由合力、 或某个力的分力提供．‎ 表达式：F＝ .即回复力与物体的位移大小成 ， 表明回复力与位移方向始终相反，k是一个常数，由振动系统决定．‎ ‎3．简谐运动的能量一般指振动系统的 ．振动的过程就是 和 互相转化的过程．振动系统的机械能跟 有关， 越大，机械能就越大，振动越强．一个确定的简谐运动是 振动．‎ 重点难点点拨 题型一 对回复力概念的理解 例1 关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是(　　)‎ A．可以是恒力 B．可以是方向不变而大小变化的力 C．可以是大小不变而方向改变的力 D．一定是变力 变式一 关于简谐振动，以下说法中正确的是(　　)‎ A．回复力总指向平衡位置 B．加速度、速度方向永远一致 C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值 D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零 题型二 简谐运动的能量 例2 如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M，若振子运动到B处时将一质量为m的物体轻放到M的上面，且m和M间无相对运动地一起运动，下列叙述正确的是(　　)‎ A．振幅不变　　 B．振幅减小 C．最大动能不变 D．最大动能减少 变式二 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连．在弹性限度范围内，A和B在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止，则下列说法正确的是(　　)‎ A．A和B均做简谐运动 B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比 C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做正功 D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力对B不做功 课堂知识演练 ‎1．如图所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析，正确的是(　　)‎ A．重力、支持力、弹簧的弹力 B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 C．重力、支持力、回复力、摩擦力 D．重力、支持力、摩擦力 ‎2．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反 B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同 C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大 D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小 ‎3．弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时(　　)‎ A．加速度值最大 B．回复力的值最大 C．速度值最大 D．位移最大 ‎4．一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动．当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大(　　)‎ A．当振动平台运动到最高点时 B．当振动平台向下运动过振动中心点时 C．当振动平台运动到最低点时 D．当振动平台向上运动过振动中心点时 ‎5．做简谐运动的物体，其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个(　　)‎ 课后巩固提高 ‎6．如图为一弹簧振子的振动图象，由此可知(　　)‎ A．在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大 B．在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小 C．在t3时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小 D．在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大 ‎7．做简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速率为v0，若从某时刻算起，在半个周期内，合外力(　　)‎ A．做功一定为0 B．做功一定不为0‎ C．做功一定是mv D．做功可能是0到mv之间的某一个值 ‎8．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知(　　)‎ A．两振子完全相同 ‎ B．两振子所受回复力最大值之比为2∶1‎ C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D．振子的振动频率之比为2∶1‎ ‎9．一弹簧振子的质量为‎100g，弹簧的劲度系数为k＝10N/m，将振子拉离平衡位置‎2cm处放手使其振动，则此振动过程中受到的最大回复力大小是________N，最大加速度的大小是________m/s2.‎ ‎10．如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m＝‎0.5kg，弹簧劲度系数k＝240N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩‎5cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则 ‎(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？‎ ‎(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3J)‎