2019-2020学年人教版物理选修3-4培优教程练习：第十一章+机械振动+第3节+解析

第3节简谐运动的回复力和能量1．掌握简谐运动的动力学特征，明确回复力的概念和特点。2．知道简谐运动中机械能守恒，能量大小与振幅有关。3．会分析水平弹簧振子中动能、势能的变化规律，能定性地说明势能与动能的转化过程。4．掌握简谐运动中位移、回复力、加速度、速度、动能、势能等各物理量的变化规律。一、简谐运动的回复力1．简谐运动的动力学定义：如果质点在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成□01正比，并且总是□02指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。2．回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向□03相反，总是指向□04平衡位置，它的作用是使振子能够□05回到平衡位置。3．表达式：□06F＝－kx，即回复力的大小与物体的位移大小成正比，□07负号表示回复力与位移方向始终相反，k是常数。对于弹簧振子，k为弹簧的□08劲度系数。二、简谐运动的能量1．振动系统(弹簧振子)的状态与能量的对应关系：弹簧振子运动的过程就是□01动能和□02势能互相转化的过程。(1)在最大位移处，□03势能最大，□04动能为零。(2)在平衡位置处，□05动能最大，□06势能最小。2．简谐运动的能量特点：在简谐运动中，振动系统的机械能□07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□08理想化的模型。