知识点一 简谐运动的回复力
1.回复力
(1)定义:振动质点受到的总能使其回到平衡位置的力。
(2)方向:指向平衡位置。
(3)表达式:F=-kx。
2.简谐运动的动力学特征
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。
公式F=-kx中k是比例系数,并非弹簧的劲度系数(水平弹簧振子中的k才为弹簧的劲度系数),其值由振动系统决定,与振幅无关。
回复力为零时,物体所受合外力一定为零吗?
提示:不一定。
1:思考辨析(正确的打√,错误的打×)
(1)回复力的方向总是与位移的方向相反。 (√)
(2)回复力的方向总是与速度方向相反。 (×)
(3)水平弹簧振子运动到平衡位置时,回复力为零。 (√)
知识点二 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。
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。