题目

1.两点理解-|||-平衡 物体在振动过程中 为零的-|||-位置 位置-|||-①定义:使物体在 __ 附近-|||-做往复运动的力叫回复力。-|||-②表达式:回复力 F= __ 负号-|||-表示回复力的方向与位移方向始终相-|||-回-|||-反,回复力的大小与位移的大小成-|||-复 ③属于效果力,可以由某一个力提供,-|||-力 也可以由几个力的合力或某个力的分-|||-力提供。-|||-注意:回复力等于做简谐运动的物体-|||-指向平衡位置的合外力,而不是物体-|||-受到的合外力-|||-2.两种描述-|||-①动力学表达式: F= __ 其中-|||--"表示回复力与位移的方向相反-|||-②运动学表达式: x=-|||-述 其中A代表振幅, omega =2pi f 表示简谐运-|||-动振动的快慢, wt+φ 代表简谐运动的-|||-相位,φ叫作-|||-①从 __ 开始计时,振动表达-|||-式为 =Asin omega t, 图像如图甲所示-|||-x↑ x↑-|||-A 1/2T A 1/2T-|||-0 Ti 0 T i-|||--A -A-|||-甲 乙-|||-述 达式为 =Acos omega t, 图像如图乙所示-|||-②从 __ 处开始计时,振动表-|||-注意:简谐运动的 x-t 图像是一条正弦-|||-或余弦曲线,不是振子的运动轨迹,振-|||-子的运动轨迹是一条线段

题目解答

答案


解析

本题考查简谐运动的核心概念，包括回复力的定义与表达式、振动方程的形式以及不同起始条件下的振动表达式。解题关键在于：

  1. 回复力是物体指向平衡位置的合外力，其表达式为$F = -kx$，负号表示方向与位移相反；
  2. 简谐运动的振动方程形式为$x = A\sin(\omega t + \varphi)$或$x = A\cos(\omega t + \varphi)$，其中$\varphi$为初相；
  3. 根据起始时刻物体的位置（平衡位置或最大位移处），选择对应的三角函数形式。

1. 回复力与平衡位置

① 定义

回复力是使物体在平衡位置附近做往复运动的力。平衡位置是合外力为零的位置。

② 表达式

回复力公式为$F = -kx$，负号表示方向与位移方向相反，大小与位移正比。

③ 特点

回复力是效果力，可能由单一力、合力或分力提供，但始终指向平衡位置。

2. 振动方程与相位

① 动力学表达式

动力学方程为$F = -kx$，负号强调方向关系。

② 运动学表达式

振动方程为$x = A\sin(\omega t + \varphi)$，其中$\varphi$为初相，$\omega = 2\pi f$表示振动快慢。

③ 起始条件

  • 从平衡位置开始（速度最大）：$x = A\sin(\omega t)$（图像为正弦曲线）。
  • 从最大位移处开始（速度为零）：$x = A\cos(\omega t)$（图像为余弦曲线）。