向平衡位置;
④据牛顿第二定律,a==-x,表示弹簧振子做简谐运动时振子的加速度大小与位移大小成正比,加速度方向与位移方向相反。
[特别提醒]
(1)回复力F=-kx和加速度a=-x是简谐运动的动力学特征和运动学特征,常用来证明某个振动是否为简谐运动。
(2)对于在水平方向振动的弹簧振子来说,弹簧的弹力即为回复力,F=-kx中的k为弹簧的劲度系数。对于其他的弹簧振子,F=-kx中的k不一定是弹簧的劲度系数。
[试身手]
1.能正确表示简谐运动的回复力与位移关系的图象是选项图中的( )
解析:选C 由回复力和位移的关系式F=-kx易知C选项正确。
简谐运动的能量
[探新知·基础练]
1.如果摩擦等阻力造成的损耗可以忽略,在弹簧振子运动的任意位置,系统的动能与势能之和都是一定的,即机械能守恒。
2.简谐运动是一种理想化的模型。
3.简谐运动的机械能由振幅决定
对同一振动系统来说,振幅越大,振动的能量越大。如果没有能量损耗,振幅保持不变,它将永不停息地振动下去,因此简谐运动又称等幅振动。
[辨是非](对的划"√",错的划"×")
1.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。(√)
2.振幅等于振子运动轨迹的长度。(×)
3.弹簧振子每次经过平衡位置时,位移为零、动能最大。(√)
[释疑难·对点练]
1.简谐运动中各物理量的变化规律
如图所示,振子以O为平衡位置在AB之间做简谐运动,各物理量的变化规律为: