知识点一 简谐运动的回复力
[情境导学]
如图所示,O点为水平弹簧振子的平衡位置,A′、A分别是振子运动的最左端和最右端,弹簧的劲度系数为k。请思考:
(1)振子在振动过程中位于O点左侧x处时所受合外力的大小怎样表示?方向怎样?产生什么效果?
(2)振子在振动过程中位于O点右侧x处时所受合外力的大小怎样表示?方向怎样?产生什么效果?
提示:(1)F=kx,方向(向右)指向平衡位置O,产生指向平衡位置的加速度,使物体回到平衡位置。
(2)F=kx,方向(向左)指向平衡位置O,产生指向平衡位置的加速度,使物体回到平衡位置。
[知识梳理]
1.回复力
(1)定义:使振动物体回到平衡位置的力。
(2)表达式:F=-kx,“-”号表示F与x反向。
(3)方向:总是指向平衡位置。
2.简谐运动:如果物体在运动方向上所受的力与它离开平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。
[初试小题]
1.判断正误。
(1)回复力的方向总是与位移的方向相反。(√)
(2)回复力的方向总是与速度的方向相反。(×)
(3)回复力的方向总是与加速度的方向相反。(×)
(4)回复力F=-kx中的k一定是弹簧的劲度系数。(×)