25-26学年物理(人教版)选择性必修一课件：2.3 简谐运动的回复力和能量.pptx

简谐运动的回复力和能量;;;;如图所示为水平方向的弹簧振子模型。

(1)当小球离开O点后，是什么力使其回到平衡位置的？;1.回复力

(1)定义：使振动物体回到的力。

(2)方向：总是指向。

(3)表达式：F＝。式中“－”号表示F与x方向相反。

2.简谐运动

理论上可以证明，如果物体所受的力具有的形式，物体就做简谐运动。也就是说：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置

的大小成，并且总是指向，物体的运动就是简谐运动。;在劲度系数为k、原长为L0的固定于一点的弹簧下端挂一质量为m的小球，释放后小球将做简谐运动，弹簧始终没有超出弹性限度。试分析小球做简谐运动的回复力来源并证明小球做简谐运动。;拓展如图所示，质量为m的木块随质量为M的滑块在光滑地面上一起做简谐运动，弹簧的劲度系数为k，试分析木块的回复力来源并写出木块回复力F木的表达式。;1.回复力是根据力的效果命名的，可能由合力、某个力或某个力的分力提供。它一定等于振动物体在振动方向上所受的合力。

2.简谐运动的回复力公式中，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数，其值由振动系统决定，与振幅无关。;;(多选)如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，下列说法正确的是

A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧

弹力的作用

B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用

C.小球由A向O运动过程中，回复力逐渐增大

D.小球由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置;;(多选)如图所示，物体m系在两水平弹簧之间，两弹簧的劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，两弹簧均处于自然伸长状态，今向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动(不计摩擦和空气阻力)，O为平衡位置，x为物体相对O的位移，则下列判断正确的是

A.m做简谐运动，OC＝OB

B.m做简谐运动，OC≠OB

C.回复力F＝－kx

D.回复力F＝－3kx;;;;如图所示为水平弹簧振子，小球在A、B之间做往

复运动。

(1)从A到B的运动过程中，小球的动能如何变化？

弹簧弹性势能如何变化？振动系统的总机械能??否变化？;1.简谐运动的能量：简谐运动的能量是指弹簧振子经过某一位置时系统所具有的和之和。

2.能量转化

弹簧振子运动的过程就是和互相转化的过程。

(1)在最大位移处，最大，为零。

(2)在平衡位置处，最大，最小。;3.能量特点

在简谐运动中，振动系统的机械能，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种的模型。

4.对于弹簧的劲度系数和小球的质量都一定的系统，越大，机械能越大。;;(2024·锦州市渤海大学附属中学高二月考)如图，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在A、B间做往复运动(已知AO＝OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是

A.小球的动能不断增加

B.弹簧的弹性势能不断减少

C.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变

D.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等;;拓展如图所示，A、B两个物体与轻质弹簧组成的系统在光滑水平面上M、N两点间做简谐运动，A、B间无相对运动，平衡位置为O。

(1)当物体运动到M点时拿走A物体，振动系统的最

大动能有什么变化？;(2)当物体运动到O点时拿走A物体，振动系统的最大弹性势能有什么变化？;;小球在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，根据简谐运动中各物理量变化的特点，填写表格。;;(2024·益阳市高二期末)如图所示为一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图可知下列说法中正确的是

A.在t＝0.1s时，弹簧振子的加速度为正向最大

B.从t＝0.1s到t＝0.2s时间内，弹簧振子做加速度

增大的减速运动

C.在t＝0.4s时，弹簧振子的弹性势能最小

D.在t＝0.2s与t＝0.4s两个时刻，振子的速度最大;;;;题号;;1;2.如图所示，轻弹簧的一端固定在光滑斜面上，另一端拴着一个小球静止在斜面上(斜面固定)，当把小球沿斜面拉下一段距离(弹簧在弹性限度内)，然后松开，小球开始运动，空气阻力忽略不计，若以小球静止时的位置为坐标原点，下列