简谐运动的回复力和能量课件-高二上学期物理人教版选择性2.pptx

;;回复力;思考：当我们把弹簧振子的小球拉离平衡位置释放后，小球就会在平衡位置附近做简谐运动。小球的受力满足什么特点才会做这种运动呢？系统中各能量间的转化是否具有周期性？;2.特征：

(1)有一个“中心位置”，也是振动物体静止时的位置；

(2)运动具有往复性。;根据胡克定律

回复力的大小F回＝k|x|（k为弹簧的劲度系数）;一、回复力;4.表达式:F=-kx

即回复力的大小与位移大小成正比,“-”表明回复力的方向与位移方向相反,k是一个常数,由振动系统决定。;例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，释放后小球做上下振动，此过程弹簧没有超出弹性限度，小球的振动是简谐运动吗？;解：小球在斜面上平衡时，设弹簧伸长量为Δl，

有mgsinα－kΔl＝0

当小球离开平衡位置向下运动的位移为x时，

弹簧伸长量为x＋Δl，小球所受合力

F合＝mgsinα－k(x＋Δl)

联立可得F合＝－kx，可知小球做简谐运动;解：设水的密度为，横截面积为S，静止时浸入水中的深度为h0，则;例4.如图，弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上放一个质量为m砝码，m随M一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，试求：m做简谐运动的回复力？;5.判断物体是否做简谐运动的两种方法;例5.关于简谐运动回复力,说法正确的是()

A.回复力是使物体回到平衡位置的力,它只能由物

体受到的合外力来提供

B.物体到达平衡位置,回复力一定为零

C.回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方

向相同

D.回复力的方向总是跟物体的速度方向相反;例6.在光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子

的质量是2kg,当它运动到平衡位置左侧

2cm处时,受到的回复力是4N。当它运动到

平衡位置右侧4cm处时,它的加速度是()

A.2m/s2,方向向右B.2m/s2,方向向左

C.4m/s2,方向向右D.4m/s2,方向向左;例7.对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是();例8.一质点做简谐运动，其振动图像如图所示，在t1和t2时刻的位移为x1＝x2＝7cm，在t3时刻的位移为x3＝－5cm，以v1、v2、v3和a1、a2、a3分别表示t1、t2、t3时刻质点振动速度大小和加速度大小，则以下关系正确的是();例9.(多选)如图所示，物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动，A、B之间无相对滑动，已知水平轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是();简谐运动的能量;弹簧振子中小球的速度在不断变化，因而它的动能在不断变化；弹簧的伸长量或压缩量在不断变化，因而它的势能也在不断变化。弹簧振子的能量变化具有什么规律呢？;;二、简谐运动中的能量;03.;例10.(2024陕西西安第八十三中学月考)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,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,下列判断正确的是();例11.(2024江苏南通海门期中)如图所示,固定的与地面夹角为θ的

光滑斜面顶端固定一垂直斜面的挡板,劲度系数为k的轻弹簧一端固

定一个质量为m的小物体,另一端固定在挡板上。物体在平行斜面方

向上的A、B两点间做简谐运动,当物体振动到最高点A时,弹簧正好

为原长。已知重力加速度为g,则物体在向下振动的过程中();例12.(2023北京丰台期末)如图甲所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是();例13.如图所示，一水平弹簧振子在P、Q间做简谐运动，振幅为A，取平衡位置O处为原点，向右为正，则图中表示振子速度v与振动位移x关系的图像可能正确的是（）;?;?;(2)物块的振幅和加速度的最大值;;(3)物块做简谐运动过程中弹簧的最大长度。;