第2章 第3节 简谐运动的回复力和能量（Word版）-【满分思维·一本通】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

3　简谐运动的回复力和能量

　

　　知识点一　简谐运动的回复力

1.回复力

（1）定义：使振动物体回到平衡位置的力。

（2）方向：总是指向平衡位置。

（3）表达式：F＝－kx。

　　　　

2.简谐运动

如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。

知识点二　简谐运动的能量

1.能量转化

弹簧振子运动的过程就是动能和势能互相转化的过程。

　　（1）在最大位移处，势能最大，动能为零。

（2）在平衡位置处，动能最大，势能为零。

（3）同一简谐运动中的能量只由振幅决定，即振幅不变时系统能量不变。

2.能量特点

在简谐运动中，振动系统的机械能守恒，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种理想化的模型。

｜特别提醒｜　

　1.在振动的一个周期内，动能和势能完成两次周期性变化。

2.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。

　

　　培优点1　理解简谐运动的回复力

[典例1]　一物体做简谐运动，关于物体的回复力和加速度，判断下列说法的正误。

（1）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（　　）

（2）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。回复力可能是某几个力的合力，也可能是某一个力的分力（　　）

（3）做简谐运动的物体在平衡位置时，其所受合力一定为零（　　）

（4）做简谐运动的物体，其加速度一定与位移大小成正比（　　）

[解析]　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，（1）正确。回复力是按力的作用效果命名的，它可能是某几个力的合力，也可能是某一个力的分力，它可以由某种性质力提供，（2）正确。做简谐运动的物体在平衡位置时，其所受回复力为零，做简谐运动的物体所受回复力可能由物体受到的某个力或某个力的分力提供，也可能由物体受到的几个力的合力提供，则做简谐运动的物体在平衡位置时，其所受合力不一定为零，（3）错误。由a＝－x知，做简谐运动物体的加速度a与位移x的大小成正比，方向与位移方向相反，（4）正确。

[答案]　（1）正确　（2）正确　（3）错误　（4）正确

｜解题通法｜