第二章 第9讲 简谐运动的回复力和能量-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版）

第二章〉机梳振动小 第9讲简谐运动的回复力和能量 高考要求学业标准·考情分析 ·考点分布· 一学科素养 ·命题趋势· 1.掌握物体做简谐运动时回复力的特 简谐运动是最简单、最基本的振 点，能据此判断物体是否做简谐运动. 动，振动质点所受的回复力与它偏离平 (★) 衡位置的位移大小成正比，且方向总指 科学思维 向平衡位置，高考中常要求根据这一关 2.知道简谐运动中的能量相互转化及转 系来判断实际中某一质点的振动是否 化的过程中机械能是守恒的，掌握在 科学态度与责任 为简谐运动，同时还涉及图像、能量等 次全振动过程中位移、回复力、加速 问题，题型有选择题、计算题，难度中 度、速度的变化规律.（★） 等，分值为6~8分. 考点分类考点透析·典例剑祈 第 四 考点1 简谐运动的回复力 5年1考+ 。核心总结 冷难点突破 1.定义：振动物体所受到的把物体拉回平衡位置的力叫作 对简谐运动的回复力公式 回复力。 F=一kx的说明 2.公式：F=一kx(Fccx).k指的是回复力与位移间的比 (1)在回复力F=一kx 例系数，由振动系统本身决定，“-”反映了下与x这两个矢量 中，k为回复力大小与位移大 方向始终相反 小之间的比例系数.对弹簧振 3.方向：总是指向平衡位置 子来说，k为弹簧的劲度系数， 4.效果：把偏离平衡位置的物体拉回平衡位置. 但对另外的简谐运动来说就 5.来源：可以是某一个力，也可以是几个力的合力： 不是劲度系数 (2)式中“-”号表示两者 ⊙考题司[2021·江苏盐城月考]（多选）如图9-1所示，弹 方向相反 簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，O为平衡位置， (3)式中x为相对于平衡 下列说法正确的是( 位置的位移，所以位移的方向 总是背离平衡位置，回复力的 方向总是指向平衡位置， 图9-1 ☆名师点拨： A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用 回复力的性质 B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力 回复力是根据力的效果 的作用 命名的，它可以是一个力，也 C.振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大 可以是多个力的合力，还可以 85 考点同步解读〉高中物理遂操性必修第一册R」多 D.振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置 由某个力的分力提供.如图9-3 解掘在水平方向上振动的弹簧振子所受力有重力、支持力、 甲所示，水平方向的弹簧振 弹簧的弹力，选项A正确，B错误；根据公式F=一kx,由于振子 子，弹力充当回复力：如图9-3 乙所示，竖直方向的弹簧振 由A向O运动过程中，位移x减小，故回复力减小，选项C错误： 子，弹力和重力的合力充当回 振子由O向B运动过程中，回复力的方向与位移方向相反，故指 复力：如图9-3丙所示，m随 向平衡位置，选项D正确 M一起振动，m的回复力是静 答案A、D 摩擦力. 第 ⊙变式11[2021·河南南阳期中]如 图9-2所示，弹簧振子B上放一物体A,A 0000O 图9-2 与B一起做简谐运动，关于A受力的说法正 第二童 确的是( ). A.物体A受重力和支持力 第三章 B.物体A受重力、支持力和弹簧弹力 图9-3 C.物体A受重力、支持力、摩擦力和回复力 误区警示… 第 D.物体A所受的摩擦力大小和方向随时间变化 1,分析物体做简谐运动 ⊙变式12[2021·山东烟台期末]下列关于简谐运动回复 的回复力时，首先要明确回复 模 力的说法正确的是( 力是效果力，是由物体受到的 A.回复力是指物体回到平衡位置的力，它只能由物体受到的 力来充当的，千万不要认为回 合外力来提供 复力是物体受到的一种新力。 B.回复力可以是物体所受到的某一个力的分力 2.物体通过平衡位置时， 回复力为0，但合外力不一定 C.回复力的方向总是与物体离开平衡位置的位移方向相同 为0. D.回复力的方向总是与物体的速度方向相反 考点2 简谐运动的特征及判断方法 5年2考 ·核心总结 ☆名师点拨… 1.简谐运动的特征 1.只要是弹簧振子，无论 (1)动力学特征：回复力F与位移满足F=一kx的线性关系 怎么放置（水平的、竖直的、领 (2)运动学特征：加速度与位移满足a=- x的线性关 斜的等)，所做运动均为简谐 运动，而且F=一kx,其中k 系，是一种非匀变速运动 均为弹簧的劲度系数， (3)图像特征：位移与时间满足正（余）弦函数关系. 2.弹簧振子之外的简谐 2.用动力学方法判断物体是否做简谐运动的一般步骤 运动也有F=一kx,但k不是 (1)以平衡位置为原点，沿运动方向建立x直线坐标系， 劲度系数，具体应由振动系统 (2)在振动过程中任选一位置（平衡位置除外），对振动物 决定 体进行受力分析 (3)将力沿振动方向和垂直振动方向分解，求出振动方向 86 /第二章》机械振动刀 上的