线是条直线，斜率为负值，故选项正确。对于个确定的振动系统，简谐运动的能量由振幅决定，振幅越大，系统的能量越大。开始振动系统的能量是通过外力做功由其他形式的能转化来的。当振动系统自由振动后，如果不考虑阻力作用，系统只发生动能和势能的相互转化，机械能守恒。从力的角度分析，简谐运动没考虑摩擦阻力。从能量转化角度分析，简谐运动没考虑因阻力做功能量损耗。因为动能和势能是标量，所以在振动的个周期内，动能和势能间完成两次周期性变化，经过平衡位置时动能最大，势能最小经过最大位移处时，势能最大，动能最小振子运动经过平衡位置两侧的对称点时，具有相等的动能和相等的势能。海岳中学学年高二下学期检测如图所示，弹簧振子在间做简谐运动，平衡位置为，已知振子的质量为。简谐运动的能量取决于，本题中物体振动时能和能相互转化，总守恒。关于振子的振动过程有以下说法，其中正确的是振子在平衡位置，动能最大，势能最小振子在最大位移处，势能最大，动能最小振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小在任意时刻，动能与势能之和保持不变振幅动弹性势机械能简谐运动的能量取决于振幅，本题中物体振动时动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒。振子在平衡位置两侧往复振动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变量最大，势能最大，所以正确在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，正确到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，所以正确振幅的大小与振子的位置无关，所以选项错误。考点题型设计如图所示，物体系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为和，且两弹簧均处于自然状态，今向右拉动，然后释放，物体在间振动，为平衡位置不计阻力，则下列判断正确的是做简谐运动，做简谐运动，回复力回复力物体离开平衡位置时所受的指向平衡位置的回复力，符合简谐运动的回复力特点，因此物体以为平衡位置做简谐运动，所以，故正确，错误。此题易误选。认为振子两边弹簧的劲度系数不同，因此做简谐运动时，左右最大位移不对称，即，误选。认为物体做简谐运动的条件是物体所受回复力为，因此误选。造成这些错误的原因，都是“想当然”，没有用所学知识加以分析造成的。在中，为比例系数不定为弹簧的劲度系数。关于回复力，下列说法正确的是回复力是指物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供振动物体在平衡位置时，其所受回复力定为零振动物体在平衡位置时，其所受合力为零回复力是物体受到的指向平衡位置的力，时动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒。振子在平衡位置两侧往复振动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变量最大，势能最大，所以正确在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，正确到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，所以正确振幅的大小与振子的位置无关，所以选项错误。考点题型设计如图所示，物体系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为和，且两弹簧均处于自然状态，今向右拉动，然后释放，物体在间振动，为平衡位置不计阻力，则下列判断正确的是做简谐运动，做简谐运动，回复力回复力物体离开平衡位置时所受的指向平衡位置的回复力，符合简谐运动的回复力特点，因此物体以为平衡位置做简谐运动，所以，故正确，错误。此题易误选。认为振子两边弹簧的劲度系数不同，因此做简谐运动时，左右最大位移不对称，即，误选。认为物体做简谐运动的条件是物体所受回复力为，因此误选。造成这些错误的原因，都是“想当然”，没有用所学知识加以分析造成的。在中，为比例系数不定为弹簧的劲度系数。关于回复力，下列说法正确的是回复力是指物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供振动物体在平衡位置时，其所受回复力定为零振动物体在平衡位置时，其所受合力为零回复力是物体受到的指向平衡位置的力正确回复力按效果命名，由物体受到的种性质的力来提供，或者由物体所受合力提供，正确物体在平衡位置时，回复力为零，但合力不定为零，正确，错误。如图所示，弹簧振子在间做简谐运动，平衡位置为，已知振子的质量为，若振子运动到处时将质量为的物体轻放到的上面，且和间无相对运动地起振动，下列叙述正确的是振幅不变振幅减小最大动能不变最大动能减少在最大位移处轻放在上，说明刚放上时动能为，放上前后振幅没改变，振动系统机械能总量不变。振子运动到点时速度恰为，此时放上，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能，由于简谐运动中机械能守恒，所以振幅保持不变。因此选项正确，错误。由于机械能守恒，最大动能不变，所以选项正确，错误。同简谐运动中的能量只由振幅决定，若振幅不变，振动系统的能量不变，当位移最大时系统的能量体现为势能，动能为零当处于平衡位置时势能最小，动能最大。这两点是解决此类问题的突破口。如图所示是弹簧振子做简谐运动的振动图象，可以判定从到时间内系统的动能不断增大，势能不断减小从到时间内振幅不断增大时刻振子处于平衡位置处，动能最大时刻振子的动能速度都相同到时间内，减小，弹力做正功，系统的动能不断增大，势能不断减小，正确振幅是离开平衡位置的最大位移，从到，变化的是位移而不是振幅，错误时刻振子位移为零，速度最大，动能最大，正确时刻位移相同，即处于同位置，速度等大反向，动能相同，错误。如图所示的实验。在可调转速的电动机的转动轴上固定根细杆，杆的端固定小塑料球。电动机通电后，从侧面用灯光照射，在墙壁上观察小球影子的运动。然后，在小球和墙壁之间放个竖直方向的弹簧振子，调节电动机的转速使之匀速圆周运动，可以使小球与振子的影子的运动始终重合。实验表明了什么如果将匀速圆周运动的向心力投影到直径上，试证明直径上。小球与振子的影子的运动始终重合，表明小球的影子与振子运动形式相同，即做匀速圆周运动的质点在直径上的投影的运动是简谐运动。设细杆的长为，对小球受力分析如图所示，由几何三角形与矢量三角形相似可得向心。解得向心因匀速圆周运动中向心和都是常量，考虑到力与位移的方向关系，于是有向心，得证。个质量为，侧面积为的正方形木块放在水面上静止平衡，如图所示。现用力向下将其压入水中小距离后撤掉外力，木块在水面上下振动，试判断木块的振动是否为简谐运动。是简谐运动以木块为研究对象，设静止时木块浸入水中深，当木块再被压入水中后所受力如图所示，则回浮，又浮。由以上两式，得回。，回。即回，。即木块做简谐运动。成才之路物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版选修机械振动第十章第三节简谐运动的回复力和能量第十章学习目标定位课堂情景切入知识自主梳理重点难点突破考点题型设计课时作业学习目标定位掌握简谐运动中回复力的特点对水平弹簧振子能定量的说明弹性势能与动能的转化课堂情景切入做圆周运动的物体总是围着中心转而不是沿直线飞出去，因为它受到了向心力的作用。做简谐运动的物体总是以平衡位置为中心往复振动。它的受力又有何“与众不同”之处呢知识自主梳理如果所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成，并且总是指向，质点的运动就是简谐运动。项目内容定义振动质点受到的总能使其回到的力方向总是指向表达式效果总是要把物体拉回到质点正比平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置振子的速度与动能速度不断，动能也在不断。弹簧形变量与势能弹簧形变量在，因而势能也在。变化变化变化变化振动系统的能量般指振动系统的机械能。振动的过程就是动能和势能互相转化的过程。在最大位移处，最大，为零在平衡位置处，最大，最小在简谐运动中，振动系统的机械能选填“守恒”或“减小”，而在实际运动中都有定的能量损耗，因此简谐运动是种理想化的模型。势能动能动能势能守恒振动系统的机械能跟有关，越大，机械能就越大，振动越强。对于个确定的简谐运动是选填“等幅”或“减幅”振动。振幅振幅等幅重点难点突破回复力是指将振动的物体拉回到平衡位置的力，是按照力的作用效果来命名的，分析物体的受力时，不分析回复力。回复力可以由个力提供如弹力摩擦力等，也可能是几个力的合力，还可能是力的分力，归纳起来回复力定等于物体在振动方向上所受的合力。表达式。由知，简谐运动的回复力大小与振子的位移大小成正比，回复力的方向与位移的方向相反，即回复力的方向总是指向平衡位置。公式中指的是回复力与位移间的比例系数，而不定是弹簧的劲度系数，系数由振动系统自身决定。加速度特点根据牛顿第二定律表明弹簧振子做简谐振动时振子的加速度大小也与位移大小成正比，加速度方向与位移方向相反。回复力和加速度,是简谐运动的动力学特征和运动学特征，常用两式来证明个振动为简谐运动。的单位式中虽然是系数，但有单位，其单位是由和的单位决定的，即为。北京房山区周口店中学学年高二下学期期中对于弹簧振子的回复力与位移的关系图象，下列图象中正确的是根据公式，可判断回复力与位移的关系图线是条直线，斜率为负值，故选项正确。对于个确定的振动系统，简谐运动的能量由振幅决定，振幅越大，系统的能量越大。开始振动系统的能量是通过外力做功由其他形式的能转化来的。当振动系统自由振动后，如果不考虑阻力作用，系统只发生动能和势能的相互转化，机械能守恒。从力的角度分析，简谐运动没考虑摩擦阻力。从能量转化角度分析，简谐运动没考虑因阻力做功能量损耗。因为动能和势能是标量，所以在振动的个周期内，动能和势能间完成两次周期性变化，经过平衡位置时动能最大，势能最小经过最大位移处时，势能最大，动能最小振子运动经过平衡位置两侧的对称点时，具有相等的动能和相等的势能。海岳中学学年高二下学期检测如图所示，弹簧振子在间做简谐运动，平衡位置为，已知振子的质量为。简谐运动的能量取决于，本题中物体振动时能和能相互转化，总守恒。关于振子的振动过程有以下说法，其中正确的是振子在平衡位置，动能最大，势能最小振子在最大位移处，势能最大，动能最小振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小在任意时刻，动能与势能之和保持不变振幅动弹性势机械能简谐运动的能量取决于振幅，本题中物体振动时动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒。振子在平衡位置两侧往复振动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变量最大，势能最大，所以正确在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，正确到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，所以正确振幅的大小与振子的位置无关，所