(2)振子在平衡位置两侧往复振动,在最大位移处速度为零,动能
为零,此时弹簧的形变最大,势能最大,所以选项B正确;在任意时刻
只有弹簧的弹力做功,所以机械能守恒,选项D正确;到平衡位置处
速度达到最大,动能最大,势能为零,所以选项A正确;振幅的大小与
振子的位置无关,所以选项C错误。
(3)振子运动到B点时速度恰为0,此时放上质量为m0的物体,系统
号表明回复力与位移方向始终相反,k是常数,由简谐运动系统决定。
对于弹簧振子,k为弹簧的劲度系数。
2.简谐运动的能量
(1)振子的速度与动能:水平弹簧振子运动过程中,速度不断变化,
动能也在不断变化。
(2)弹簧形变量与势能:水平弹簧振子运动过程中,弹簧形变量在
不断变化,因而势能也在不断变化。
(3)简谐运动过程是一个动能和势能不断变化的过程,在任意时刻
体的加速度,也是整体的加速度。
当物体离开平衡位置的位移为x时,回复力(即弹簧弹力)的大小为
kx,以整体为研究对象,此时A与B具有相同的加速度,根据牛顿第二
a=
。
定律kx=(m1+m2)a,得
2 + 1
以A为研究对象,使其产生加速度的力即为B对A的静摩擦力F,由
1
牛顿第二定律可得 F=
。
D.在任意时刻,动能与势能之和保持不变
类型一
类型二
类型三
(3)若振子运动到B处时将一质量为m0的物体放于其上,且两者无
相对运动而一起运动,下列说法中正确的是(
)
A.振幅不变
B.振幅减小
C.最大动能不变
D.最大动能减小
类型一
类型二
类型三
解析:(1)简谐运动的能量取决于振幅,本题中物体振动时只有动