11.3簡諧運動的回復力和能量11.3簡諧運動的回復力和能量1

一、簡諧運動的回復力1.定義:2.特點:按力的作用效果命名，方向始終指向平衡位置使振子回到平衡位置的力3、回復力來源：振動方向上的合外力一、簡諧運動的回復力1.定義:2.特點:按力的作用效果命名2

如果質點所受的回復力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且始終指向平衡位置（即與位移方向相反）,質點的運動就是簡諧運動。4.簡諧運動的動力學特點F回=–kx5.簡諧運動的運動學特點如果質點所受的回復力與它偏離平衡位置的位移大小成正比36、簡諧運動中的各個物理量變化規(guī)律OAAA－OOO－BBx

vF、a動能勢能總機械能向左減小向右增大向右減小動能增大勢能減小B向右增大向右減小向左增大動能減小勢能增大不變向左最大向右最大00向右最大00向右最大向左最大動能最大勢能為0動能為0勢能最大動能為0勢能最大OBAFF6、簡諧運動中的各個物理量變化規(guī)律OAAA－O4（1）當物體從最大位移處向平衡位置運動時，由于v與a的方向一致，物體做加速度越來越小的加速運動。（2）當物體從平衡位置向最大位移處運動時，由于v與a的方向相反，物體做加速度越來越大的減速運動。簡諧運動的加速度大小和方向都隨時間做周期性的變化，所以

簡諧運動是變加速運動（1）當物體從最大位移處向平衡位置運動時，由于v與a的方向一5二.簡諧運動的能量

簡諧運動的能量與振幅有關，振幅越大，振動的能量越大簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。二.簡諧運動的能量簡諧運動的能量與振幅有關，振幅越大6判斷物體是否做簡諧運動的方法：（1）根據(jù)物體的振動圖像去判斷（2）根據(jù)回復力的規(guī)律F=-kx去判斷思考題：豎直方向振動的彈簧振子所做的振動是簡諧運動嗎？判斷物體是否做簡諧運動的方法：思考題：7證明:

豎直懸掛的彈簧振子做簡諧運動證明步驟：1、找平衡位置2、找回復力3、找F=kx4、找方向關系證明:

豎直懸掛的彈簧振子做簡諧運動證明步驟：8證明:平衡狀態(tài)時有:

mg=-kx0

當向下拉動x長度時彈簧所受的

合外力為

F=-k(x+x0)+mg

=-kx-kx0+mg

=-kx

(符合簡諧運動的公式)證明:平衡狀態(tài)時有:

mg=-kx09練習1:做簡諧運動的物體，當位移為負值時，以下說法正確的是（）A．速度一定為正值，加速度一定為正值B．速度不一定為正值，但加速度一定為正值C．速度一定為負值，加速度一定為正值D．速度不一定為負值，加速度一定為負值B練習1:做簡諧運動的物體，當位移為負值時，以下說法正確的是102、在簡諧運動中，振子每次經(jīng)過同一位置時，下列各組中描述振動的物理量總是相同的是（）A．速度、加速度、動能B．加速度、回復力和位移C．加速度、動能和位移D．位移、動能、回復力BCD2、在簡諧運動中，振子每次經(jīng)過同一位置時，下列各組中描述振動113、當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法正確的（）

A．振子在振動過程中，速度相同時，彈簧的長度一定相等B．振子從最低點向平衡位置運動過程中，彈簧彈力始終做負功C．振子在振動過程中的回復力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D．振子在振動過程中，系統(tǒng)的機械能一定守恒CD3、當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法正確的（124、關于水平彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有（）A．等于在平衡位置時振子的動能B．等于在最大位移時彈簧的彈性勢能C．等于任意時刻振子動能與彈簧彈性勢能之和D．位移越大振動能量也越大

ABC4、關于水平彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有（135．如圖是質點做簡諧振動的圖像，由此可知（）A．t=0時，質點的位移、速度均為零B．t=1s時，質點的位移為正向最大，速度為零，加速度為負向最大C．t=2s時，質點的位移為零，速度為負向最大值，加速度為零D．質點的振幅為5cm，周期為2sBC5．如圖是質點做簡諧振動的圖像，由此可知（）BC141.彈簧振子作簡諧運動時，以下說法正確的是：A．振子通過平衡位置時，回復力一定為零B．振子做減速運動，加速度卻在增大C．振子向平衡位置運動時，加速度方向與速度方向相反D．振子遠離平衡位置運動時，加速度方向與速度方向相反ABD1.彈簧振子作簡諧運動時，以下說法正確的是：152.如圖所示，是一彈簧振子，設向右方向為正，O為平衡位置，則：A．A→O位移為負值，速度為正值B．O→B時，位移為正值，加速度為負值C．B→O時，位移為負值，速度為負值D．O→A時，位移為負值，加速度為正值ABOABD2.如圖所示，是一彈簧振子，設向右方向為正，O為平衡位置，則163.一個彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運動,其中有兩個時刻彈簧振子的彈力大小相等,但方向相反,則這兩個時刻振子的A．速度一定大小相等,方向相反B．加速度一定大小相等,方向相反C．位移一定大小相等,但方向不一定相反D．以上三項都不一定大小相等方向相反

B3.一個彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運動,其中有兩個時刻彈1711.3簡諧運動的回復力和能量11.3簡諧運動的回復力和能量18

一、簡諧運動的回復力1.定義:2.特點:按力的作用效果命名，方向始終指向平衡位置使振子回到平衡位置的力3、回復力來源：振動方向上的合外力一、簡諧運動的回復力1.定義:2.特點:按力的作用效果命名19

如果質點所受的回復力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且始終指向平衡位置（即與位移方向相反）,質點的運動就是簡諧運動。4.簡諧運動的動力學特點F回=–kx5.簡諧運動的運動學特點如果質點所受的回復力與它偏離平衡位置的位移大小成正比206、簡諧運動中的各個物理量變化規(guī)律OAAA－OOO－BBx

vF、a動能勢能總機械能向左減小向右增大向右減小動能增大勢能減小B向右增大向右減小向左增大動能減小勢能增大不變向左最大向右最大00向右最大00向右最大向左最大動能最大勢能為0動能為0勢能最大動能為0勢能最大OBAFF6、簡諧運動中的各個物理量變化規(guī)律OAAA－O21（1）當物體從最大位移處向平衡位置運動時，由于v與a的方向一致，物體做加速度越來越小的加速運動。（2）當物體從平衡位置向最大位移處運動時，由于v與a的方向相反，物體做加速度越來越大的減速運動。簡諧運動的加速度大小和方向都隨時間做周期性的變化，所以

簡諧運動是變加速運動（1）當物體從最大位移處向平衡位置運動時，由于v與a的方向一22二.簡諧運動的能量

簡諧運動的能量與振幅有關，振幅越大，振動的能量越大簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。二.簡諧運動的能量簡諧運動的能量與振幅有關，振幅越大23判斷物體是否做簡諧運動的方法：（1）根據(jù)物體的振動圖像去判斷（2）根據(jù)回復力的規(guī)律F=-kx去判斷思考題：豎直方向振動的彈簧振子所做的振動是簡諧運動嗎？判斷物體是否做簡諧運動的方法：思考題：24證明:

豎直懸掛的彈簧振子做簡諧運動證明步驟：1、找平衡位置2、找回復力3、找F=kx4、找方向關系證明:

豎直懸掛的彈簧振子做簡諧運動證明步驟：25證明:平衡狀態(tài)時有:

mg=-kx0

當向下拉動x長度時彈簧所受的

合外力為

F=-k(x+x0)+mg

=-kx-kx0+mg

=-kx

(符合簡諧運動的公式)證明:平衡狀態(tài)時有:

mg=-kx026練習1:做簡諧運動的物體，當位移為負值時，以下說法正確的是（）A．速度一定為正值，加速度一定為正值B．速度不一定為正值，但加速度一定為正值C．速度一定為負值，加速度一定為正值D．速度不一定為負值，加速度一定為負值B練習1:做簡諧運動的物體，當位移為負值時，以下說法正確的是272、在簡諧運動中，振子每次經(jīng)過同一位置時，下列各組中描述振動的物理量總是相同的是（）A．速度、加速度、動能B．加速度、回復力和位移C．加速度、動能和位移D．位移、動能、回復力BCD2、在簡諧運動中，振子每次經(jīng)過同一位置時，下列各組中描述振動283、當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法正確的（）

A．振子在振動過程中，速度相同時，彈簧的長度一定相等B．振子從最低點向平衡位置運動過程中，彈簧彈力始終做負功C．振子在振動過程中的回復力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D．振子在振動過程中，系統(tǒng)的機械能一定守恒CD3、當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法正確的（294、關于水平彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有（）A．等于在平衡位置時振子的動能B．等于在最大位移時彈簧的彈性勢能C．等于任意時刻振子動能與彈簧彈性勢能之和D．位移越大振動能量也越大

ABC4、關于水平彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有（305．如圖是質點做簡諧振動的圖像，由此可知（）A．t=0時，質點的位移、速度均為零B．t=1s時，質點的位移為正向最大，速度為零，加速度為負向最大C．t=2s時，質點的位移為零，速度為負向最大值，加速度為零D．質點的振幅為5cm，周期為2sBC5．如圖是質點做簡諧振動的圖像，由此可知（）BC311.彈簧振子作簡諧運動時，以下說法正確的是：A．振子通過平衡位置時，回復力一定為零B．振子做減速運動，加速度卻在增大C．振子向平衡位置運動時，加速度方向與速度方向相反D．振子遠離平衡位置運動時，加速度方向與速度方向相反ABD1.彈簧振子作簡諧運動時，以下說法正確的是：322.如圖所示，是一彈簧振子，設向右方向為正，O為平衡位置，則：A．A→O位移為負值，速度為正值B．O→B時，位移為正值，加速度為負值C．B→O時，位移為負值，速度為負值D．O→A時，位移為負值，