2.3.2简谐运动的回复力和能量 导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

题目 3.2 交变电流的描述 课型 新授课 主备人 学习目标 1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度三者之间的关系。 2.能理解电流的有效值是与热效应有关的量。 3.掌握交变电流有效值与峰值的关系，会进行有效值的计算。 基础知识 一、简谐运动的回复力 回复力可以是___________，___________，___________，还可以是______________________或______________________。 位移和弹力大小的关系：____________________；位移和弹力方向的关系：____________________，即弹力的方向总是指向____________________。 简谐运动的动力学特征： 二、简谐运动的能量 回复力的方向始终指向_____________，加速度的方向与回复力的方向_____________，也始终指向平衡位置。 回复力与加速度的方向总是与位移方向_____________。 速度的方向与其它各物理量的方向间__________________________。 1．简谐运动过程中动能和势能不断地发生转化。系统的总机械能_________。 2．振幅越大，机械能_____________。 3．势能Ep、动能Ek_____________变化。 作业A 一、单项选择题(每小题6分，共36分) 1．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是(　　) A．可以是恒力 B．可以是方向不变而大小变化的力 C．可以是大小不变而方向改变的力 D．一定是变力 2．对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是(　　) 3．弹簧振子的质量是2 kg，当它运动到平衡位置左侧2 cm处时，受到的回复力是4 N，当它运动到平衡位置右侧4 cm处时，它的加速度是(　　) A．2 m/s2，向右 B．2 m/s2，向左 C．4 m/s2，向右 D．4 m/s2，向左 4.(2020·嘉兴检测)一个做简谐运动的物体，每次有相同的动能时，下列说法正确的是(　　) A．一定具有相同的势能 B．一定具有相同的速度 C．一定具有相同的加速度 D．一定具有相同的位移 5. 公路上匀速行驶的货车受力振动，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的振动可视为简谐运动，周期为T。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图像如图所示，则(　　) A．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大 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大 D．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小 6．(2021·南昌高二检测) 如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置。已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此拴在一起。当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前相比有(　　) A．Q的振幅不变，通过O点的速率减小 B．Q的振幅不变，通过O点的速率增大 C．Q的振幅增大，通过O点的速率增大 D．Q的振幅减小，通过O点的速率减小 二、多项选择题(每小题7分，共21分) 7．关于简谐振动，以下说法中正确的是(　　) A．回复力总指向平衡位置 B．加速度、速度方向永远一致 C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值 D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零 8. 一弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，在t＝3.2 s时，振子的(　　) A．速度正在增大，加速度沿正方向且正在减小 B．速度正在减小，回复力沿负方向且正在增大 C．动能正在转化为势能 D．势能正在转化为动能 9. 一质点做简谐运动的振动图像如图所示，则该质点(　　) A．在0～0.01 s内，速度与加速度同向 B．在0.01～0.02 s内，速度与回复力同向 C．在0.025 s时，速度为正，加速度为正 D．在0.04 s时，速度最大，回复力为零 作业B 10. (15分)如图所示，轻质弹簧的下端系着B、C两球，mB＝100 g、mC＝500 g，系统静止时弹簧伸长量x＝15 cm，未超出弹性限度。若剪断B、C间的细绳，则B在竖直方向做简谐运动，问：(g取10 m/s2) (1)B的振幅为多大？ (2)B的最大加速度为多大？ 作业C 11．(13分)(2021·湖北宜昌西陵区期末)试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动。 12. (15分)如图所示为一弹簧振子的振动图像，则： (1)从计时开始经多长时间第一次达到弹性势能最大？ (2)在2～3 s这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各怎样变化？ (3)该振子在前100 s内的总位移是多少？路程是多少？ 课