[特别提醒] 简谐运动中的位移、速度和加速度是彼此独立的物理量,在同一位置,位移和加速度的方向是一定的,而速度方向却有两种可能(两个"端点"除外)。
2.对简谐运动对称性的理解
如图114所示,物体在A与B间运动,O点为平衡位置,任取关于O点对称的C、D两点,则有:
图114
(1)时间对称:tOB=tBO=tOA=tAO,tOD=tDO=tCO=tOC,tDB=tBD=tAC=tCA。
(2)位移、回复力、加速度对称:
①物体连续两次经过同一点(如图114中的D点)的位移、回复力、加速度大小相等,方向相同。
②物体经过关于O点对称的两点(如图114中的C与D两点)的位移、回复力、加速度大小相等,方向相反。
(3)速度对称:
①物体连续两次经过同一点(非最大位移的点)(如图114中的D点)的速度大小相等,方向相反。
②物体经过关于O点对称的两点(非最大位移的点)(如图114中的C与D两点)的速度大小相等,方向可能相同,也可能相反。
(4)动能对称:
①物体连续两次经过同一点(如图114中的D点)的动能相等。
②物体经过关于O点对称的两点(如图114中的C与D两点)的动能相等。
[特别提醒] 关于平衡位置对称的两点,弹性势能或重力势能并不一定相等,即某种形式的势能并不一定具有对称性。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
如图115所示为一弹簧振子,O为平衡位置,设向右为正方向,振子在B、C之间振动时,下列说法错误的是( )
图115
A.B→O位移为负,速度为正
B.O→C位移为正,加速度为负
C.C→O位移为负,加速度为正
D.O→B位移为负,速度为负
解析:选C B→O时,振子在O点的左侧向右运动,故其位移是负值,速度是正值