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

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1、 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總能量等于該時刻的___________與____________的和。對于給定的振動系統,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.振動系統的機械能大小由振幅大小決定,同一系統振幅越大,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象一個整體一樣地振動,求:系統的最大振幅。 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? 2

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