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1、 廣東省汕頭市澄海中學(xué)高中物理 第11-12章 振動和波 簡諧運動回復(fù)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(jī)械能守恒，做等幅振動．振動系統(tǒng)的機(jī)械能大小由振幅大小決定，同一系統(tǒng)振幅越大，機(jī)械能就越大。 【例1】（ ）關(guān)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(fù)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(dāng)振子連續(xù)兩次經(jīng)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(guān)回復(fù)力的說法中正確的是： A．回復(fù)力是指物體受到的指向平

3、衡位置的力 B.回復(fù)力是指物體受到的合力 C.回復(fù)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(fù)力實質(zhì)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(dāng)振子向右運動到達(dá)平衡位置O點時,A、B兩物體脫開,則脫開后振動能量為______；當(dāng)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(zhì)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(fù)力的是什么？當(dāng)A的速度達(dá)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(xùn)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(fù)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(dāng)物體運動到平衡位置兩側(cè)的對稱

5、點時,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同 D．當(dāng)物體運動到平衡位置兩側(cè)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(zhì)量是0.2kg，當(dāng)它做簡諧運動時，振子運動到平衡位置左側(cè)2cm處，受到回復(fù)力為4N，當(dāng)它運動到平衡位置右側(cè)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(zhì)量為m，當(dāng)振子離開平衡位置的位移為s時，它所受的回復(fù)力大小為_________，當(dāng)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(zhì)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(zhì)量為M，彈簧振子的最大速度為v0，如圖所示，當(dāng)振子運動到最大位移為A的時刻把質(zhì)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？ 2