物理考點簡諧運動的能量（名校內(nèi)部資料）【填空】1．振動系統(tǒng)(彈簧振子)的狀態(tài)與能量的對應(yīng)關(guān)系彈簧振子運動的過程就是動能和勢能互相轉(zhuǎn)化的過程．(1)在最大位移處，勢能最大，動能為零．(2)在平衡位置處，動能最大，勢能最小．2．簡諧運動的能量特點：在簡諧運動中，振動系統(tǒng)的機械能守恒，而在實際運動中都有一定的能量損耗，因此簡諧運動是一種理想化的模型．【判斷】1．簡諧運動是一種理想化的振動．(√)2．水平彈簧振子運動到平衡位置時，回復(fù)力為零，因此能量一定為零．(×)3．彈簧振子位移最大時，勢能也最大．(√)【思考】1．振子經(jīng)過同一位置時，位移、回復(fù)力、加速度、速率、動能各物理量的關(guān)系如何？【提示】振子經(jīng)過同一位置時，位移、回復(fù)力、加速度、速率、動能一定相同，但速度不一定相同，方向可能相反．2．振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置O對稱的兩點P、P′時各物理量的關(guān)系如何？【提示】位移、回復(fù)力、加速度大小相等，方向相反，動能、勢能相等，速度大小相等，方向可能相同也可能相反，且振子往復(fù)通過一段路程(如OP)所用時間相等，即tOP＝tPO.振子的運動位移加速度速度動能勢能O→B增大，方向向右增大，方向向左減小，方向向右減小增大B最大最大00最大B→O減小，方向向右減小，方向向左增大，方向向左增大減小O00最大最大0O→C增大，方向向左增大，方向向右減小，方向向左減小增大C最大最大00最大C→O減小，方向向左減小，方向向右增大，方向向右增大減小(1)在簡諧運動中，位移、回復(fù)力、加速度和勢能四個物理量同時增大或減小，與速度和動能的變化步調(diào)相反．(2)平衡位置是位移、加速度和回復(fù)力方向變化的轉(zhuǎn)折點．(3)最大位移處是速度方向變化的轉(zhuǎn)折點．(4)簡諧運動的位移與前面學(xué)過的位移不同，簡諧運動的位移是從平衡位置指向某一位置的有向線段，位移起點是平衡位置，是矢量．A．小球在O位置時，動能最大，加速度最小B．小球在A、B位置時，動能最小，加速度最大C．小球從A經(jīng)O到B的過程中，回復(fù)力一直做正功D．小球從B到O的過程中，振子振動的能量不斷增加E．小球從B到O的過程中，動能增大，勢能減小，總能量不變解析：小球在平衡位置O時，彈簧處于原長，彈性勢能為零，動能最大，位移為零，加速度為零，A項正確；在最大位移A、B處，動能為零，加速度最大，B項正確；由A→O，回復(fù)力做正功，由O→B，回復(fù)力做負功，C項錯誤；由B→O，動能增加，彈性勢能減少，總能量不變，D項錯誤．E項正確．答案：ABEA．在t＝1s時，速度的值最大，方向為負，加速度為零B．在t＝2s時，速度的值最大，方向為負，加速度為零C．在t＝3s時，速度的值最大，方向為正，加速度最大D．在t＝4s時，速度的值最大，方向為正，加速度為零E．當(dāng)t＝5s時，速度為零，加速度最大，方向為負解析：當(dāng)t＝1s和t＝5s時，位移最大，加速度最大，速度為零，選項A錯誤，E正確；當(dāng)t＝2s時，位移為零，加速度為零，而速度最大，速度方向要看該點切線斜率的正負，t＝2s時，速度為負值，選項B正確；當(dāng)t＝3s時，位移最大，加速度最大，速度為零，選項C錯誤；當(dāng)t＝4s時，位移為零，加速度為零，速度最大，方向為正，選項D正確．答案：BDE6．如圖所示為一彈簧振子的振動圖象，在A，B，C，D，E，F(xiàn)各時刻中：(1)哪些時刻振子有最大動能？(2)哪些時刻振子有相同速度？(3)哪些時刻振子有最大勢能？(4)哪些時刻振子有相同的最大加速度？解析：由題圖知，B，D，F(xiàn)時刻振子在平衡位置，具有最大動能，此時振子的速率最大；A，C，E時刻振子在最大位移處，具有最大勢能，此時振子的速度為0.B，F(xiàn)時刻振子向負方向運動，D時刻振子向正方向運動，可知D時刻與B，F(xiàn)時刻雖然速率相同，但方向相反．A，E兩時刻振子的位移相同，C時刻振子的位移雖然大小與A，E兩時刻相同，但方向相反．由回復(fù)力知識可知C時刻與A，E時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(xiàn)時刻振子有最大動能．(2)A，C，E時刻振子速度相同，B，F(xiàn)時刻振子速度相同．(3)A，C，E時刻振子有最大勢能．(4)A，E時刻振子有相同的最大加速度．【名師點津】對簡諧運動能量的三點認(rèn)識(1)決定因素：對于一個確定的振動系統(tǒng)，簡諧運動的能量由振幅決定，振幅越大，系