高中物理 11.3简谐运动的回复力和能量学案 新人教版选修 .doc

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1、11.3简谐运动的回复力和能量学案1.回复力是指总是要把物体____________________平衡位置,方向总是指向________________的力.简谐运动的回复力与位移的关系是____________,式中负号表示________________________________________________.2.简谐运动的第二种定义:如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成________,并且总是指向________________,质点的运动就是简谐运动.3.简谐运动的能量简谐运动中的能量跟_______

2、_有关,________越大,振动的能量越大.将物体释放后,若只有重力或弹簧的弹力做功,则振动物体在振动过程中,系统的________和________相互转化,总机械能不变.4.关于做简谐运动物体的平衡位置,下列说法正确的是(  )A.是加速度改变方向的位置B.回复力为零的位置C.速度最大的位置D.加速度最大的位置5.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6.弹簧振子在做简谐运动的过程中,下列说法中正确的是(  )A.在平衡位置

3、时它的机械能最大B.在最大位移时它的弹性势能最大C.从平衡位置到最大位移处它的动能减小D.从最大位移处到平衡位置处它的机械能减小概念规律练知识点一 简谐运动的回复力1.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.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小图12.如图1所示,对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析,正确的是(  )A.重力、支持力、弹簧的弹力B.重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C.重力、支持力、回复力、摩擦力D.重力、支持力、摩擦力知识点二

4、 简谐运动的能量图23.如图2所示,一弹簧振子在A、B间做简谐运动,平衡位置为O,已知振子的质量为M,若振子运动到B处时将一质量为m的物体轻轻地放到M的上面,且m和M无相对滑动地一起运动,下述正确的是(  )A.振幅不变B.振幅减小C.最大动能不变D.最大动能减少4.在光滑斜面上的物块A被平行于斜面图3的轻质弹簧拉住静止于O点,如图3所示,现将A沿斜面拉到B点无初速度释放,物块在BC范围内做简谐运动,则下列说法正确的是(  )A.OB越长,振动能量越大B.在振动过程中,物块A的机械能守恒C.A在C点时,由物块与弹簧构成的系统势能

5、最大,在O点时最小D.A在C点时,由物块与弹簧构成的系统势能最大,在B点时最小方法技巧练一、简谐运动的判断方法图45.如图4所示,在劲度系数为k,原长为L0的一端固定的弹簧下端挂一质量为m的小物块.释放后小物块做上下振动,此时弹簧没有超出弹性限度.证明:小物块的振动是简谐运动.6.一木块质量为m,放在水面上静止,今用力将其压入水中一定深度后撤掉该力,木块在水面上振动,试判断木块的振动是否为简谐运动.二、简谐运动中的力学问题的分析方法7.如图5所示,质量图5为m的物体A放在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做

6、简谐运动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的劲度系数为k,则物体A做简谐运动的回复力的比例系数k′为(  )A.kB.kC.kD.k8.一平台在竖直方向上做简谐运动,一物体置于其上一起振动,则有(  )A.当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大B.当平台振动到最高点时,物体对平台的正压力最小C.当平台向上振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力最大D.当平台向下振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力最小参考答案课前预习练1.拉回到 平衡位置 F=-kx 回复力F总与位移x方向相反2.正比 平衡位置3.振幅 振幅 动能 

7、势能4.ABC 5.D6.BC [简谐运动过程中机械能守恒,因此选项A、D错误;在最大位移处,弹簧形变量最大,因此弹性势能最大,选项B正确;从平衡位置到最大位移处,x↑→v↓→Ek↓,选项C正确.]课堂探究练1.D [该题考查的是回复力、加速度、速度随位移的变化关系,应根据牛顿第二定律进行分析.当振子向平衡位置运动时,位移逐渐减小,而回复力与位移成正比,故回复力也减小.由牛顿第二定律a=F/m得加速度也减小.物体向着平衡位置运动时,回复力与速度方向一致,故物体的速度逐渐增大,正确答案选D.]点评 分析回复力变化时,应始终抓住F=

8、-kx这一关系.若判断速度的变化,应找出加速度与速度方向的关系.2.A [本题主要考查回复力的来源及性质.一定要明确,回复力不是做简谐运动物体受到的具体的力,它是由物体受到的具体的力所提供.在此题中弹簧的弹力充当回复力,因此只有选项A正确.]点评 回复力是按效果

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