关于物理的正能量句子简短

九下 简谐运动的能量

#幼儿教育大家说##中学生

【填空】

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．

【判断】

1．简谐运动是一种理想化的振动．(√)

2．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此能量一定为零．(×)

3．弹簧振子位移最大时，势能也最大．(√)

【思考】

1．振子经过同一位置时，位移、回复力、加速度、速率、动能各物理量的关系如何？

【提示】振子经过同一位置时，位移、回复力、加速度、速率、动能一定相同，但速度不一定相同，方向可能相反．

2．振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′时各物理量的关系如何？

【提示】位移、回复力、加速度大小相等，方向相反，动能、势能相等，速度大小相等，方向可能相同也可能相反，且振子往复通过一段路程(如OP)所用时间相等，即tOP＝tPO.

振子的运动

位移

加速度

速度

动能

势能

O→B

增大，方向向右

增大，方向向左

减小，方向向右

减小

增大

B

最大

最大

0

0

最大

B→O

减小，方向向右

减小，方向向左

增大，方向向左

增大

减小

O

0

0

最大

最大

0

O→C

增大，方向向左

增大，方向向右

减小，方向向左

减小

增大

C

最大

最大

0

0

最大

C→O

减小，方向向左

减小，方向向右

增大，方向向右

增大

减小

(1)在简谐运动中，位移、回复力、加速度和势能四个物理量同时增大或减小，与速度和动能的变化步调相反．

(2)平衡位置是位移、加速度和回复力方向变化的转折点．

(3)最大位移处是速度方向变化的转折点．

(4)简谐运动的位移与前面学过的位移不同，简谐运动的位移是从平衡位置指向某一位置的有向线段，位移起点是平衡位置，是矢量．

A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小

B．小球在A、B位置时，动能最小，加速度最大

C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功

D．小球从B到O的过程中，振子振动的能量不断增加

E．小球从B到O的过程中，动能增大，势能减小，总能量不变

解析：小球在平衡位置O时，弹簧处于原长，弹性势能为零，动能最大，位移为零，加速度为零，A项正确；在最大位移A、B处，动能为零，加速度最大，B项正确；由A→O，回复力做正功，由O→B，回复力做负功，C项错误；由B→O，动能增加，弹性势能减少，总能量不变，D项错误．E项正确．

答案：ABE

A．在t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零

B．在t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零

C．在t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大

D．在t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度为零

E．当t＝5 s时，速度为零，加速度最大，方向为负

解析：当t＝1 s和t＝5 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，选项A错误，E正确；当t＝2 s时，位移为零，加速度为零，而速度最大，速度方向要看该点切线斜率的正负，t＝2 s时，速度为负值，选项B正确；当t＝3 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，选项C错误；当t＝4 s时，位移为零，加速度为零，速度最大，方向为正，选项D正确．

答案：BDE

6．如图所示为一弹簧振子的振动图象，在A，B，C，D，E，F各时刻中：

(1)哪些时刻振子有最大动能？

(2)哪些时刻振子有相同速度？

(3)哪些时刻振子有最大势能？

(4)哪些时刻振子有相同的最大加速度？

解析：由题图知，B，D，F时刻振子在平衡位置，具有最大动能，此时振子的速率最大；A，C，E时刻振子在最大位移处，具有最大势能，此时振子的速度为0.B，F时刻振子向负方向运动，D时刻振子向正方向运动，可知D时刻与B，F时刻虽然速率相同，但方向相反．A，E两时刻振子的位移相同，C时刻振子的位移虽然大小与A，E两时刻相同，但方向相反．由回复力知识可知C时刻与A，E时刻振子受力大小相等，但方向相反，故加速度大小相等，方向相反．

答案：(1)B，D，F时刻振子有最大动能．　

(2)A，C，E时刻振子速度相同，B，F时刻振子速度相同．

(3)A，C，E时刻振子有最大势能．　

(4)A，E时刻振子有相同的最大加速度．

【名师点津】对简谐运动能量的三点认识

(1)决定因素：对于一个确定的振动系统，简谐运动的能量由振幅决定，振幅越大，系统的能量越大．

(2)能量获得：系统开始振动的能量是通过外力做功由其他形式的能转化来的．

(3)能量转化：当振动系统自由振动后，如果不考虑阻力作用，系统只发生动能和势能的相互转化，机械能守恒．