广东省汕头市澄海中学高中物理 第1112章 振动和波 简谐运动回复力和能量 新人教版选修34.doc

广东省汕头市澄海中学高中物理 第11-12章 振动和波 简谐运动回复力和能量 新人教版选修3-4【知识概要】1. 某时刻做简谐运动的系统总能量等于该时刻的_与_的和。对于给定的振动系统，振动的动能由振动的速度决定，振动的势能由振动的位移决定。2简谐运动的总能量是一个恒量，不随时间而改变，它等于最大位移处的_，或在平衡位置时的_。简谐运动过程中机械能守恒，做等幅振动振动系统的机械能大小由振幅大小决定，同一系统振幅越大，机械能就越大。【例1】（ ）关于振动物体的平衡位置，下列说法中正确的是：a是加速度改变方向的位置 b回复力为零的位置c速度最大的位置 d加速度最大的位置【例2】（ ）弹簧振子沿直线做简谐运动，当振子连续两次经过平衡位置时，振子的：a加速度相同，动能相同 b动能相同，势能相同c加速度相同，速度相同 d势能相同，速度相同【例3】（ ）下列有关回复力的说法中正确的是：a回复力是指物体受到的指向平衡位置的力b.回复力是指物体受到的合力c.回复力是从力的作用效果命名的,可以是重力、弹力或摩擦力,可以是几个力的合力d.回复力实质上是向心力【例4】如图所示,放在光滑水平面上的弹簧振子,由a、b两物体黏合组成,且,在p、q间振动,o为平衡位置,振动能量为e0,当振子向右运动到达平衡位置o点时,a、b两物体脱开,则脱开后振动能量为_；当振动到最大位置q处时,a、b两物体脱开,则脱开后振动能量为_.【例5】如图所示，物块a放在木板b上，a、b的质量都为m。b固定在竖直的轻弹簧上。若使a随 b一起沿竖直方向做简谐运动而始终不脱离，弹簧的劲度系数为k。求：(1) a的回复力的是什么？当a的速度达到最大时，a对b的压力大小为多大？(2)要使a不脱离b,其最大振幅为多少? 【巩固训练】（ ）1. 如图所示,一轻弹簧上端悬于顶壁,下端挂一物体,在ab之间作简谐运动,其中o点为它的平衡位置,物体在a时弹簧处于自然状态.若v、x、f、a、ek、ep分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能,则a物体在从o点向a点运动过程中,v、ep减小向而x、a增大b物体在从b点向o点运动过程中,v、ek增大而x、f、ep减小c当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、f、a、ek、ep的大小均相同d当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、f、a、ek的大小均相同,但ep的大小不同2.（ ）图为一物体作简谐振动的图象，根据图象判定下列哪个时刻物体的加速度为零，而速度最大，方向沿x轴反方向：a.1s末 b.2s末c.3s末d.4s末3. 水平放置的弹簧振子，振子质量是0.2kg，当它做简谐运动时，振子运动到平衡位置左侧2cm处，受到回复力为4n，当它运动到平衡位置右侧4cm处时，它的加速度大小为 _，方向是_。4一个在光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，振子的质量为m，当振子离开平衡位置的位移为s时，它所受的回复力大小为_，当振子离开平衡位置的位移为s/2时，它的加速度大小为_。5. 光滑的水平面上叠放有质量分别为m和m/2的两木块。下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统象一个整体一样地振动，求：系统的最大振幅。m/2mk6.在一光滑水平面有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，振子的质量为m，弹簧振子的最大速度为v0，如图所示，当振子运动到最大位移为a的时刻把