内容正文:
2.3课 简谐运动的回复力和能量
解题要点梳理:
1.判断物体是否做简谐运动的两种方法:
①x-t图像为正弦曲线;②F-x 满足 F=-kx的形式
常用判断步骤:
(1)找平衡位置 (2)找回复力 (3)找F=-kx (4)找方向关系
2.简谐运动中两个特殊位置x、F、a、v、Ek、Ep量的关系:
最大位移处,x、F、a、Ep最大,v、Ek为零;平衡位置处,x、F、a、Ep为零,v、Ek最大。
3.简谐运动的能量与振幅有关,振幅越大,振动的能量越大。
4.简谐运动机械能守恒,即任意时刻都有:E=Ep+Ek
5.简谐运动是理想状态:实际的振动总是要受到摩擦和阻力,因此在振动过程中需要不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅会逐渐减小,最终停下来。
基础巩固
1.(2022·全国·高三专题练习)(多选)关于简谐运动的理解,下列说法中正确的是_____。
A.简谐运动是匀变速运动
B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量
C.位移减小时,加速度减小,速度增大
D.位移的方向总跟加速度的方向相反,跟速度的方向相同
E.物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同
2.(2022·河南·郑州四中高二阶段练习)(多选)弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中( )
A.振子所受的回复力逐渐增大 B.振子的速度逐渐减小
C.振子的位移逐渐减小 D.振子的加速度逐渐减小
3.(2022·吉林·农安县教师进修学校高二期中)(多选)如图所示是某一质点做简谐运动的振动图像,下列说法正确的是( )
A.在第1s内,质点速度逐渐增大
B.在第1s内,质点加速度逐渐增大
C.在第2s内,质点的回复力逐渐增大
D.在第4s内,质点的动能逐渐增大
4.(2022·山西临汾·高二阶段练习)(多选)公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向振动可视为简谐运动,周期为T。竖直向上为正方向,以某时刻为计时起点,其振动图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t=T时,货物对车厢底板的压力最小
B.t=T时,货物对车厢底板的压力最小
C.t=T时,货物对车厢底板的压力最小
D.t=T时,货物所受合力为零
5.(2022·山西·柳林县鑫飞中学高二期中