2.3 简谐运动的回复力和能量(教学设计)物理人教版选择性必修第一册

2026-08-03
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精品

资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 3. 简谐运动的回复力和能量
类型 教案-教学设计
知识点 简谐运动
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.25 MB
发布时间 2026-08-03
更新时间 2026-08-03
作者 AIXUE
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2026-08-03
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/59065342.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中物理教学设计聚焦简谐运动的描述,核心围绕回复力本质、能量转化规律展开。课堂导入通过回顾力与运动关系,提出简谐运动中力与运动的关联问题,衔接旧知,搭建从基础运动学到周期性运动的学习支架。 此资料以核心素养为特色,科学探究环节设计弹簧振子分组实验,学生定量推导回复力表达式、绘制F-x图像,提升动手与数据处理能力。科学思维上构建“受力—运动—能量”一体化模型,结合例题深化规律理解,助力学生形成系统认知,也为教师提供结构化教学方案,高效突破重难点。

内容正文:

2.3 简谐运动的回复力和能量(教学设计) 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 2.3 简谐运动的回复力和能量 教学 目标 物理观念 依托弹簧振子受力模型理解简谐运动回复力的本质,掌握回复力公式 F=−kx的物理意义,明晰负号代表回复力始终与位移方向相反、指向平衡位置;区分回复力与合力的关系,理解简谐运动判定条件;认识简谐运动中动能与弹性势能的相互转化规律,把握系统机械能守恒特点,厘清理想无阻尼振动与实际阻尼振动能量损耗差异,为振动能量、波动能量学习搭建底层认知。 科学思维 构建 “受力 — 运动 — 能量” 一体化模型思维,通过对弹簧振子不同位置位移、回复力、加速度的定量推导,建立位移与回复力的正比反向逻辑;运用数形结合思想,结合 F−x 图像理解线性回复力特征,从公式推导简谐运动动力学条件;通过能量转化过程逻辑推演,分析动能、势能随位移周期性变化规律,锻炼利用数学表达式、图像分析往复运动内在规律的抽象逻辑思维。 科学探究 借助弹簧振子分组实操探究,定性观察振子偏离平衡位置后自动返回的受力效果;通过改变弹簧劲度系数、振子质量对比运动差异,验证回复力与劲度系数、位移的关联;定量记录不同位置位移大小,推导回复力表达式,绘制F−x关系图像;自主观测振子往复过程速度变化,归纳动能、势能相互转化的实验证据,提升动手操作、数据处理、图像分析与规律归纳的探究能力。 科学态度 与责任 完整经历实验操作、数据记录、公式推导、误差分析全流程,体会物理学通过建立理想模型简化复杂实际问题的研究方法;客观分析空气阻力造成的机械能损耗、振动衰减现象,正视实验误差,养成严谨求实、尊重实验事实的数理分析习惯;了解简谐运动回复力原理在减震装置、钟表发条、振动传感器等生活工程设备中的应用价值,体会物理规律解决实际工程问题的实用意义。 教学重难点 教学重点:弹簧振子往复运动规律及核心物理量;x-t 振动图像绘制与信息解读。 教学难点:依托振动图像提炼简谐运动周期性,区分理想与实际振动。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 简谐运动的受力特点 让学生回答力和运动的关系: 并展示问题:简谐运动的物体力和运动的关系又是怎样的呢? 学生对学生回答的问题进行点评,然后引导学生进一步思考。 学生尝试回答问题,并与其他同学交流。 新课讲授 一、简谐运动的回复力 观察弹簧振子的运动,并尝试做出以下8个时刻小球的合力和位移方向? 弹簧振子的合力有什么特点? (1) 方向:F合的方向总是指向平衡位置,总与位移方向相反。 (2) 作用效果:F合的作用效果“总想”把小球拉回平衡位置。 (3) 大小:弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比。 (二)简谐运动的回复力 请阅读课文,根据上述讨论,总结一下回复力的概念: 1.定义:使振子回到平衡位置的力。 2.来源:回复力可以是弹力,也可以是其它力(包括摩擦力);可以是某一个力,或几个力的合力,或者某个力的分力. 3.大小: F=-kx ---表示回复力方向始终与位移方向相反。 4.方向: 总是指向平衡位置。 5.平衡位置: F回 = 0 6.简谐运动的定义的另一种表述:如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。 即回复力满足 F= -kx的运动就是简谐运动。 问题:判断简谐运动的方法有哪些? (1)x-t图像为正弦曲线 (2)回复力满足 F=-kx的形式 请总结位移大小、速度大小、回复力大小在以下时刻或过程的变化情况? 例1 (多选)如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,下列说法正确的是(  ) A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用 B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用 C.小球由A向O运动过程中,回复力逐渐增大 D.小球由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置 例2 (多选)如图所示,物体m系在两水平轻质弹簧之间,两弹簧的劲度系数分别为k1和k2,且k1=k,k2=2k,两弹簧均处于自然伸长状态,现向右拉动m,然后释放,物体在B、C间振动(不计摩擦和空气阻力),O为平衡位置,x为物体相对O的位移,则下列判断正确的是(  ) A.m做简谐运动,OC=OB B.m做简谐运动,OC≠OB C.回复力F=-kx D.回复力F=-3kx 学生做出受力和位移方向,并总结规律。 学生回答并交流。 学生阅读课文并根据上述讨论问题回答问题,并小组合作完善答案。 学生思考并交流。 学生思考并交流。 学生尝试解答并交流 新课讲授 二、简谐运动的能量 (一)简谐运动的能量 弹簧振子的速度是不断变化的,所以它的动能也是不断变化的;弹簧的伸长量和压缩量也是不断变化的,所以它的弹性势能也是不断变化的。那么弹簧振子的能量变化具有什么规律呢? 简谐运动是一种理想化的模型。 总结简谐运动能量变化特点? 1.简谐运动中动能和势能相互转化,但机械能总量不变,即机械能守恒,是理想化模型。 2.简谐运动的能量与振幅有关,振幅越大,振动的能量越大。 3.物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象 (二)简谐运动的规律 总结简谐运动有哪些规律?(按照以下的提示回答问题) 1.两个特殊位置 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. 2.各个物理量间的关系 3.对称性 关于平衡位置的对称点: (1)x、F回、a大小相同,方向相反;动能、势能相同。 (2)v大小相同,方向不一定。 4.周期性 (1)相距nT的两个时刻,振子的振动情况完全相同。x、F回、a、v大小相等方向相同,动能和势能相同。 (2)相距的两个时刻,振子的振动情况完全相反x 、F回、 v 、a 等大反向,动能和势能相同 例3 (2025·哈尔滨市高二期中)把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它以O为平衡位置在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是(  ) A.小球在O位置时,动能最小,加速度最大 B.小球在A、B位置时,动能最小,回复力最大 C.小球从A经O的过程中,加速度变小,振幅变小 D.小球从B到O的过程中,动能增大,势能减小,总能量变小 拓展 如图所示,A、B两个物体与水平轻质弹簧组成的系统在光滑水平面上M、N两点间做简谐运动,A、B间无相对运动,平衡位置为O。 (1)当物体运动到M点时拿走A物体,振动系统的最大动能有什么变化?振幅有什么变化? (2)当物体运动到O点时拿走A物体,振动系统的最大弹性势能有什么变化?振幅有什么变化? 学生思考填写表格并交流。 学生总结能量能量变化的特点。 学生思考并交流。 学生尝试完成例题并交流答案 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.如图甲所示,劲度系数为50N/m的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一质量的小钢球,用手缓慢把钢球从平衡位置O向下拉一段距离后松手,以小球的平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,从某一时刻开始计时,小球在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示,其振动周期为T,重力加速度大小,则时刻弹簧的弹力大小为(  ) A. B. C. D. 2.竖直方向的弹簧振子如图所示,振子以O为平衡位置在B、C间做简谐运动,则在振子运动过程中,下列说法正确的是(  ) A.从O→C→O振子完成一次全振动 B.振子在O点受到的弹簧的弹力等于零 C.振子的回复力由重力和弹力的合力提供 D.振子的动能和弹簧的弹性势能的总和保持不变 3.物体做简谐运动的过程中,下列说法正确的是(  ) A.当物体的位移减小时,其速度和加速度的方向一定相同 B.当物体的速度变化最快时,其动能最大 C.当物体的加速度与速度反向时,其回复力正在减小 D.在物体的动能相等的两个时刻,其加速度相同 4.一弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示,已知弹簧的劲度系数为20 N/cm,则(  ) A.图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5 N,方向指向x轴的负方向 B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向 C.在0~4 s内振子做了1.75次全振动 D.在0~4 s内振子通过的路程为3.5 cm,位移为0 5.如图所示,倾角的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板,A、B两物体固定于轻弹簧两端,其中B的质量kg。对B施加一沿斜面向下、大小为30N的恒力F,使B静止于P点。撤掉力F,当B运动至最高点时,A恰好要离开挡板。弹簧的劲度系数为N⁄m,重力加速度m/s2,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是 (      )  A.A的质量为2kg B.B沿斜面向上运动的最大位移为1.2m C.A受挡板支持力的最大值为45N D.B运动过程中最大加速度大小为10m/s2 板 书 设 计 课 堂 小 结 作 业 布 置 1. 完成课后作业:“练习与应用” 2. 配套同步作业 教 学 反 思 本节学习的重点是使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。回复力的特征是形成加速度、速度、位移等物理量周期性变化的原因。弹簧振子振动形成的原因,一是回复力的特点(总指向平衡位置),二是振子的惯性,这是分析问题的关键。对于竖直的弹簧振子,涉及弹性势能、重力势能、动能三者的变化,不要求从能量的角度对它进行分析。 简谐运动是一种理想化模型,实际中发生的振动都要受到阻尼的作用,如果阻尼很小,振动物体受到的回复力大小与位移成正比,方向与位移相反,则物体的运动可以看作是简谐运动,这种将实际问题理想化的方法,应注意让学生体会。 本节难点为简谐运动的回复力的特征的掌握和各物理量的变化。对于回复力采用分析,最终得到回复力的定义、方向、特点和来源,对于来源解释的还是稍有欠缺,重点是举例不够,使得学生只是凭空的想象。对于另一个难点各个物理量的变化,我把一个周期分为四个阶段,对各个阶段进行分析,在分析之前先找个物理量之间的关系,在带领着学生分析第一个阶段,剩下三个阶段学生独立完成,后找学生回答。 整体比较流畅,但前半节课与学生互动比较少,多用了讲授式教学。后半节课气氛比较活跃,特别是最后一道开放性的题,让学生很有兴趣,能根据自己的思考提出问题,并能回答。特别是几道比较难的题,这是我没有想到的,可见学生的思路是很开阔的,他们想到的问题,有可能老师也没有想到的。 从这节课让我知道,始终将学生置于研究者,探索者的位置,让学生通过自己的思考和活动来获取知识,学生主体参与教学可以使学生利用已有的认知结构,对各种信息进行选择,分析,判断,综合,主动构建对信息的解释系统。学生一旦成为课堂的主体,他们就不会被动的接受知识,而是主动的发现问题,提出问题,解决问题!这样可以让学生在学到知识的同时,也发展了智力,培养了创造能力和开拓精神。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 2.3 简谐运动的回复力和能量(教学设计)(教学设计) 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 2.3 简谐运动的回复力和能量(教学设计) 教学 目标 物理观念 依托弹簧振子受力模型理解简谐运动回复力的本质,掌握回复力公式 F=−kx的物理意义,明晰负号代表回复力始终与位移方向相反、指向平衡位置;区分回复力与合力的关系,理解简谐运动判定条件;认识简谐运动中动能与弹性势能的相互转化规律,把握系统机械能守恒特点,厘清理想无阻尼振动与实际阻尼振动能量损耗差异,为振动能量、波动能量学习搭建底层认知。 科学思维 构建 “受力 — 运动 — 能量” 一体化模型思维,通过对弹簧振子不同位置位移、回复力、加速度的定量推导,建立位移与回复力的正比反向逻辑;运用数形结合思想,结合 F−x 图像理解线性回复力特征,从公式推导简谐运动动力学条件;通过能量转化过程逻辑推演,分析动能、势能随位移周期性变化规律,锻炼利用数学表达式、图像分析往复运动内在规律的抽象逻辑思维。 科学探究 借助弹簧振子分组实操探究,定性观察振子偏离平衡位置后自动返回的受力效果;通过改变弹簧劲度系数、振子质量对比运动差异,验证回复力与劲度系数、位移的关联;定量记录不同位置位移大小,推导回复力表达式,绘制F−x关系图像;自主观测振子往复过程速度变化,归纳动能、势能相互转化的实验证据,提升动手操作、数据处理、图像分析与规律归纳的探究能力。 科学态度 与责任 完整经历实验操作、数据记录、公式推导、误差分析全流程,体会物理学通过建立理想模型简化复杂实际问题的研究方法;客观分析空气阻力造成的机械能损耗、振动衰减现象,正视实验误差,养成严谨求实、尊重实验事实的数理分析习惯;了解简谐运动回复力原理在减震装置、钟表发条、振动传感器等生活工程设备中的应用价值,体会物理规律解决实际工程问题的实用意义。 教学重难点 教学重点:弹簧振子往复运动规律及核心物理量;x-t 振动图像绘制与信息解读。 教学难点:依托振动图像提炼简谐运动周期性,区分理想与实际振动。 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 简谐运动的受力特点 让学生回答力和运动的关系: 并展示问题:简谐运动的物体力和运动的关系又是怎样的呢? 学生对学生回答的问题进行点评,然后引导学生进一步思考。 学生尝试回答问题,并与其他同学交流。 新课讲授 一、简谐运动的回复力 观察弹簧振子的运动,并尝试做出以下8个时刻小球的合力和位移方向? 弹簧振子的合力有什么特点? (1) 方向:F合的方向总是指向平衡位置,总与位移方向相反。 (2) 作用效果:F合的作用效果“总想”把小球拉回平衡位置。 (3) 大小:弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比。 (二)简谐运动的回复力 请阅读课文,根据上述讨论,总结一下回复力的概念: 1.定义:使振子回到平衡位置的力。 2.来源:回复力可以是弹力,也可以是其它力(包括摩擦力);可以是某一个力,或几个力的合力,或者某个力的分力. 3.大小: F=-kx ---表示回复力方向始终与位移方向相反。 4.方向: 总是指向平衡位置。 5.平衡位置: F回 = 0 6.简谐运动的定义的另一种表述:如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。 即回复力满足 F= -kx的运动就是简谐运动。 问题:判断简谐运动的方法有哪些? (1)x-t图像为正弦曲线 (2)回复力满足 F=-kx的形式 请总结位移大小、速度大小、回复力大小在以下时刻或过程的变化情况? 例1 (多选)如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,下列说法正确的是(  ) A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用 B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用 C.小球由A向O运动过程中,回复力逐渐增大 D.小球由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置 【答案】AD 【解析】弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用,回复力是根据效果命名的力,它是由物体受到的具体的力所提供的,在此情景中弹簧的弹力充当回复力,故A正确,B错误;回复力与位移的大小成正比,由A向O运动过程中位移在减小,故此过程回复力逐渐减小,故C错误;回复力总是指向平衡位置,故D正确。 例2 (多选)如图所示,物体m系在两水平轻质弹簧之间,两弹簧的劲度系数分别为k1和k2,且k1=k,k2=2k,两弹簧均处于自然伸长状态,现向右拉动m,然后释放,物体在B、C间振动(不计摩擦和空气阻力),O为平衡位置,x为物体相对O的位移,则下列判断正确的是(  ) A.m做简谐运动,OC=OB B.m做简谐运动,OC≠OB C.回复力F=-kx D.回复力F=-3kx 【答案】 AD 【解析】 以O点为原点,水平向右为x轴正方向,物体在O点右方x处时所受回复力:F=-(k1x+k2x)=-3kx,因此物体做简谐运动,由对称性可知,OC=OB,故A、D正确。 学生做出受力和位移方向,并总结规律。 学生回答并交流。 学生阅读课文并根据上述讨论问题回答问题,并小组合作完善答案。 学生思考并交流。 学生思考并交流。 学生尝试解答并交流 新课讲授 二、简谐运动的能量 (一)简谐运动的能量 弹簧振子的速度是不断变化的,所以它的动能也是不断变化的;弹簧的伸长量和压缩量也是不断变化的,所以它的弹性势能也是不断变化的。那么弹簧振子的能量变化具有什么规律呢? 简谐运动是一种理想化的模型。 总结简谐运动能量变化特点? 1.简谐运动中动能和势能相互转化,但机械能总量不变,即机械能守恒,是理想化模型。 2.简谐运动的能量与振幅有关,振幅越大,振动的能量越大。 3.物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象 (二)简谐运动的规律 总结简谐运动有哪些规律?(按照以下的提示回答问题) 1.两个特殊位置 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. 2.各个物理量间的关系 3.对称性 关于平衡位置的对称点: (1)x、F回、a大小相同,方向相反;动能、势能相同。 (2)v大小相同,方向不一定。 4.周期性 (1)相距nT的两个时刻,振子的振动情况完全相同。x、F回、a、v大小相等方向相同,动能和势能相同。 (2)相距的两个时刻,振子的振动情况完全相反x 、F回、 v 、a 等大反向,动能和势能相同 例3 (2025·哈尔滨市高二期中)把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它以O为平衡位置在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是(  ) A.小球在O位置时,动能最小,加速度最大 B.小球在A、B位置时,动能最小,回复力最大 C.小球从A经O的过程中,加速度变小,振幅变小 D.小球从B到O的过程中,动能增大,势能减小,总能量变小 【答案】 B 【解析】 小球在平衡位置O时,弹簧处于原长,弹性势能最小,动能最大,位移为零,加速度为零,故A错误;小球在最大位移处A、B位置时,速度为零,动能为零,回复力最大,则加速度最大,故B正确;小球从A到O的过程中,位移减小,加速度减小,振幅为偏离平衡位置的最大距离,不随运动过程变化,故C错误;小球从B到O的过程中,速度增大,动能增大,势能减小,但总能量不变,故D错误。 拓展 如图所示,A、B两个物体与水平轻质弹簧组成的系统在光滑水平面上M、N两点间做简谐运动,A、B间无相对运动,平衡位置为O。 (1)当物体运动到M点时拿走A物体,振动系统的最大动能有什么变化?振幅有什么变化? (2)当物体运动到O点时拿走A物体,振动系统的最大弹性势能有什么变化?振幅有什么变化? 【解析】(1)在M点时,系统的动能为零,弹性势能最大,拿走A物体后,振动系统的最大弹性势能不变,总能量不变,最大动能不发生变化,振幅也不发生变化。 (2)在O点时弹簧弹性势能为零,振动系统的动能最大,拿走A物体后,振动系统的最大动能减小,总能量减小,最大弹性势能将减小,振幅将变小。 学生思考填写表格并交流。 学生总结能量能量变化的特点。 学生思考并交流。 学生尝试活动例并交流 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1.如图甲所示,劲度系数为50N/m的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一质量的小钢球,用手缓慢把钢球从平衡位置O向下拉一段距离后松手,以小球的平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,从某一时刻开始计时,小球在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示,其振动周期为T,重力加速度大小,则时刻弹簧的弹力大小为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】图乙对应的函数方程为,当时,解得,于简谐运动的回复力大小与位移大小成正比,方向相反,竖直向下为x轴正方向,则有,得。 2.竖直方向的弹簧振子如图所示,振子以O为平衡位置在B、C间做简谐运动,则在振子运动过程中,下列说法正确的是(  ) A.从O→C→O振子完成一次全振动 B.振子在O点受到的弹簧的弹力等于零 C.振子的回复力由重力和弹力的合力提供 D.振子的动能和弹簧的弹性势能的总和保持不变 【答案】C 【解析】从O→C→O,再从O→B→O,振子完成一次全振动,故A错误;振子在O点受到的弹簧的弹力等于振子重力,合力为零,故B错误;振子的回复力由重力和弹力的合力提供,故C正确;振子的动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变,故D错误。 3.物体做简谐运动的过程中,下列说法正确的是(  ) A.当物体的位移减小时,其速度和加速度的方向一定相同 B.当物体的速度变化最快时,其动能最大 C.当物体的加速度与速度反向时,其回复力正在减小 D.在物体的动能相等的两个时刻,其加速度相同 【答案】A 【解析】当物体的位移减小时,物体向平衡位置运动,速度的方向指向平衡位置,加速度的方向始终指向平衡位置,所以其速度和加速度的方向一定相同,故A正确;当物体的速度变化最快时,其加速度最大,物体处于最大位移处,速度为零,所以其动能也为零,故B错误;加速度方向始终指向平衡位置,当加速度与速度反向时,速度的方向指向最大位移处,位移增大,回复力增大,故C错误;动能相等的两个时刻,速度大小相等,位移不一定相同,其加速度也不一定相同,故D错误. 4.一弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示,已知弹簧的劲度系数为20 N/cm,则(  ) A.图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5 N,方向指向x轴的负方向 B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向 C.在0~4 s内振子做了1.75次全振动 D.在0~4 s内振子通过的路程为3.5 cm,位移为0 【答案】AB 【解析】题图中A点对应的时刻振子的位移为0.25 cm,所受的回复力F=-kΔx=-20×0.25 N=-5 N,负号表示方向指向x轴的负方向,故A正确;图中A点对应的时刻振子正在向正向最大位移处运动,所以速度方向指向x轴的正方向,故B正确;由题图可知,振子的周期为2 s,在0~4 s内振子完成2次全振动,通过的路程s=2×4A=2×4×0.5 cm=4 cm,位移为0,故C、D错误. 5.如图所示,倾角的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板,A、B两物体固定于轻弹簧两端,其中B的质量kg。对B施加一沿斜面向下、大小为30N的恒力F,使B静止于P点。撤掉力F,当B运动至最高点时,A恰好要离开挡板。弹簧的劲度系数为N⁄m,重力加速度m/s2,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是 (      )  A.A的质量为2kg B.B沿斜面向上运动的最大位移为1.2m C.A受挡板支持力的最大值为45N D.B运动过程中最大加速度大小为10m/s2 【答案】BD 【解析】初始时对B物体受力分析,根据平衡条件可知N,解得m,撤掉力F时对B应用牛顿第二定律,可得,解得m/s2,方向沿斜面向上;根据简谐运动的对称性,B在最高点加速度也为10m/s2,方向沿斜面向下,则,解得m,故B的位移为1.2m,此时对A受力分析,有,解得kg,故A错误;BD正确;A受挡板最大压力为,C错误。故选BD。 板 书 设 计 课 堂 小 结 作 业 布 置 1. 完成课后作业:“练习与应用” 2. 配套同步作业 教 学 反 思 此次教学中,我主要采用了课堂讲授、互动探究和组织讨论等教学方法,以及设计实验现象、引导学生自行探究和总结规律等方法。这些教学方法能够更好地激发学生的学习兴趣和好奇心,提高学生的主动性和参与性。除此之外,我还加强了与学生之间的互动,让课堂变得更加活跃有趣。 在教学过程中,我发现学生对单自由度谐振动的概念和运动规律的理解较为困难,需要反复讲解并加以引导。同时,学生对阻尼振动和强迫振动的特征和规律掌握程度也不够,需要更细致地讲解并加强练习。教学中,我需要不断地加强思考和总结,不断改进教学方法,帮助学生更好地掌握物理知识。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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