24-25学年物理(人教版)选择性必修一课件：第2章 3 简谐运动的回复力和能量.pptxVIP

;

;

;;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。;1.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，释放后小球上下振动，弹簧始终没有超出弹性限度，小球的振动是简谐运动吗？如果是，什么力充当回复力？;2.如图所示，质量为m的木块随质量为M的滑块在光滑的地面上一起做简谐运动，试分析木块的回复力来源。;;(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(不计阻力)，O为平衡位置，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.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。

2.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。

3.对于弹簧的劲度系数和小球质量都一定的系统，越大，机械能越大。;;(多选)在光滑斜面上的物块A被平行于斜面的轻弹簧拉住静止于O点，如图所示。现将物块A沿斜面拉到B点无初速度释放，物块A在B、C范围内做简谐运动，则下列说法正确的是

A.OB越长，系统的机械能越大

B.在运动过程中，物块A的机械能守恒

C.物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A

在O点时最小

D.物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A

在B点时最小;;;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。;;(多选)一个弹簧振子做简谐运动的周期为T，设t1时刻小球不在平衡位置，经过一段时间到t2时刻，小球的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同，(t2－t1)如图所示，则

A.t2时刻小球的加速度一定跟t1时刻的加速度大小

相等、方向相反

B.在t1～t2时间内，小球的加速度先减小后增大

C.在t1～t2时间内，小球的动能先增大后减小

D.在t1～t2时间内，弹簧振子的机械能先减小后增大;;;;;1;2.对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是;3.(2023·温州市高二开学考)做简谐运动的物体经过A点时，加速度的大小是2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小是3m/s2，方向指向A点。若AB之间的距离是10cm，则它的平衡位置在

A.AB之间，距离B点4cm处

B.AB之间，距离A点4cm处

C.AB的外侧，距离A点4cm处

D.AB的外侧，距离B点6cm处;1;考点二简谐运动的能量

4.(2023·衡水市武强中学高二期中)弹簧振子的振动图像如图所示。在2～3s的时间内，振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是

A.Ek变小，Ep变大

B.Ek变大，Ep变小

C.Ek、Ep均变小

D.Ek、Ep均变大;1;5.把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，平衡位置为O，小球在A、B间振动，如图所示。下列结论正确的是

A.小球在O位置时，动能最大，势能最小

B.小球在A、B位置时，动能最大，总能量最大

C.小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功

D.小球在O位置时系统的总能量大于小球在B位置时系统的