题目
关于简谐振动的能量,下列说法正确的是()A. 简谐振动的动能守恒B. 简谐振动的机械能不守恒C. 简谐振动的势能守恒D. 简谐振动的机械能守恒
关于简谐振动的能量,下列说法正确的是()
A. 简谐振动的动能守恒
B. 简谐振动的机械能不守恒
C. 简谐振动的势能守恒
D. 简谐振动的机械能守恒
题目解答
答案
D. 简谐振动的机械能守恒
解析
考查要点:本题主要考查简谐振动中能量守恒的理解,重点在于区分动能、势能的变化与机械能守恒的关系。
解题核心思路:
简谐振动中,动能与势能相互转化,但总机械能(动能+势能)保持不变。关键点在于明确机械能守恒的条件:无外力做功或能量损耗。
破题关键:
- 回忆简谐振动的能量特点:动能和势能的转化是守恒的,总机械能不变。
- 排除错误选项:动能、势能均随时间变化,但总机械能守恒。
简谐振动(如弹簧振子)中,振子的动能和势能随时间变化:
- 平衡位置:动能最大,势能为零。
- 最大位移处:动能为零,势能最大。
- 转化过程:动能减少时,势能增加,反之亦然。
总机械能为动能与势能之和,因能量仅在两者间转换,无能量损失(假设无摩擦等耗能因素),故总机械能始终守恒。
选项分析:
- A:动能守恒 → 错误(动能随时间变化)。
- B:机械能不守恒 → 错误(总机械能守恒)。
- C:势能守恒 → 错误(势能随时间变化)。
- D:机械能守恒 → 正确(动能与势能总和不变)。