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廣東省汕頭市澄海中學高中物理 第11-12章 振動和波 簡諧運動回復力和能量 新人教版選修3-4
【知識概要】
1. 某時刻做簡諧運動的系統(tǒng)總能量等于該時刻的___________與____________的和。對于給定的振動系統(tǒng)，振動的動能由振動的速度決定，振動的勢能由振動的位移決定。
2．簡諧運動的總能量是一個恒量，不隨時間而改變，它等于最大位移處的__________，或在平衡位置時的____________。簡諧運動過程中機械能守恒，做等幅振動．振動系統(tǒng)的機械能大小由振幅大小決定，同一系統(tǒng)振幅越大，機械能就越大。
【例1】（ ）關于振動物體的平
2、衡位置，下列說法中正確的是：
A．是加速度改變方向的位置 B．回復力為零的位置
C．速度最大的位置 D．加速度最大的位置
【例2】（ ）彈簧振子沿直線做簡諧運動，當振子連續(xù)兩次經過平衡位置時，振子的：
A．加速度相同，動能相同 B．動能相同，勢能相同
C．加速度相同，速度相同 D．勢能相同，速度相同
【例3】（ ）下列有關回復力的說法中正確的是：
A．回復力是指物體受到的指向平
3、衡位置的力
B.回復力是指物體受到的合力
C.回復力是從力的作用效果命名的,可以是重力、彈力或摩擦力,可以是幾個力的合力
D.回復力實質上是向心力
【例4】如圖所示,放在光滑水平面上的彈簧振子,由A、B兩物體黏合組成,且,在P、Q間振動,O為平衡位置,振動能量為E0,當振子向右運動到達平衡位置O點時,A、B兩物體脫開,則脫開后振動能量為______；當振動到最大位置Q處時,A、B兩物體脫開,則脫開后振動能量為______.
【例5】如圖所示，物塊A放在木板B上，A、B的質量都為m。B固定在豎直的輕彈簧上。若使A隨 B一起沿豎直方向做簡諧運動而始終不脫離，彈簧的勁度系數(shù)為k。求
4、：
(1) A的回復力的是什么？當A的速度達到最大時，A對B的壓力大小為多大？
(2)要使A不脫離B,其最大振幅為多少?
【鞏固訓練】
（ ）1. 如圖所示,一輕彈簧上端懸于頂壁,下端掛一物體,在AB之間作簡諧運動,其中O點為它的平衡位置,物體在A時彈簧處于自然狀態(tài).若v、x、F、a、Ek、Ep分別表示物體運動到某一位置的速度、位移、回復力、加速度、動能和勢能,則
A．物體在從O點向A點運動過程中,v、Ep減小向而x、a增大
B．物體在從B點向O點運動過程中,v、Ek增大而x、F、Ep減小
C．當物體運動到平衡位置兩側的對稱
5、點時,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同
D．當物體運動到平衡位置兩側的對稱點時,v、x、F、a、Ek的大小均相同,但Ep的大小不同
2.（ ）圖為一物體作簡諧振動的圖象，根據(jù)圖象判定下列哪個時刻物體的加速度為零，而速度最大，方向沿x軸反方向：
A.1s末 B.2s末 C.3s末 D.4s末
3. 水平放置的彈簧振子，振子質量是0.2kg，當它做簡諧運動時，振子運動到平衡位置左側2cm處，受到回復力為4N，當它運動到平衡位置右側4cm處時，它的加速度大小為 ___________，方向是___________。
4．一個在光滑水平面上做簡諧運動的彈簧
6、振子，彈簧的勁度系數(shù)為k，振子的質量為m，當振子離開平衡位置的位移為s時，它所受的回復力大小為_________，當振子離開平衡位置的位移為s/2時，它的加速度大小為________。
5. 光滑的水平面上疊放有質量分別為m和m/2的兩木塊。下方木塊與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如圖所示。已知兩木塊之間的最大靜摩擦力為f，為使這兩個木塊組成的系統(tǒng)象一個整體一樣地振動，求：系統(tǒng)的最大振幅。
m/2
m
k
6.在一光滑水平面有一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k，振子的質量為M，彈簧振子的最大速度為v0，如圖所示，當振子運動到最大位移為A的時刻把質量為m的物體輕放其上，則：
（1）要保持物體和振子一起振動，二者間的動摩擦因數(shù)至少為多大？
（2）一起振動時，二者通過平衡位置的速度多大？振幅又是多大？
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高中物理 第1112章 振動和波 簡諧運動回復力和能量 新人教版選修34
