下面高為您提供的高二物理簡(jiǎn)諧振動(dòng)回復(fù)力理解，供大家參考，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有助。

　　動(dòng)量守恒定律是宏觀世界和微觀世界都遵守的共同規(guī)律，應(yīng)用非常廣泛。動(dòng)量守恒定律的適用條件是相互作用的物質(zhì)系統(tǒng)不受外力，實(shí)際上我們知道，真正滿足不受外力的情況幾乎是不存在的。所以，動(dòng)量守恒定律應(yīng)用重在“三個(gè)”選取。??

　　一、動(dòng)量守恒條件近似性的選取

　　根據(jù)動(dòng)量守恒定律成立時(shí)的受力情況分以下三種：

　　(1)系統(tǒng)受到的合外力為零的情況。

　　(2)系統(tǒng)所受的外力比相互作用力(內(nèi)力)小很多，以致可以忽略外力的影響。

　　因?yàn)閯?dòng)量守恒定律是針對(duì)系統(tǒng)而言的，它告訴我們，系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體之間盡管有內(nèi)力作用，不管這些內(nèi)力是什么性質(zhì)的力，系統(tǒng)內(nèi)力的沖量只能改變系統(tǒng)中單個(gè)物體的動(dòng)量，而不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量。如碰撞問(wèn)題中摩擦力，碰撞過(guò)程中的重力等外力比相互作用的內(nèi)力小得多且碰撞時(shí)間很小時(shí)，可忽略其力的沖量的影響，認(rèn)為系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。這是物理學(xué)中忽略次要因素，突出重點(diǎn)的常用方法。

　　(3)系統(tǒng)整體上不滿足動(dòng)量守恒的條件，但在某一特定方向上，系統(tǒng)不受外力或所受的外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，則系統(tǒng)沿這一方向的分動(dòng)量守恒。

　　在高一物理教材中，回復(fù)力是根據(jù)水平方向的彈簧振子的振動(dòng)規(guī)律總結(jié)出來(lái)的，即回復(fù)力指的是使彈簧振子回到平衡位置的力亦即彈簧的彈力。這就使得學(xué)生對(duì)回復(fù)力的理解比較狹隘，且不能將它靈活應(yīng)用到其它的簡(jiǎn)諧振動(dòng)模式中去。因此我們?cè)?a href="http://m.yy-art.cn/gaosan/" target="_blank">高三復(fù)習(xí)時(shí)有必要將回復(fù)力問(wèn)題講清、講透。

　　一、給回復(fù)力完整的定義。

　　回復(fù)力是指振動(dòng)物體所受的總是指向平衡位置的合外力。從此定義中讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：

　　1.回復(fù)力是合外力，不單純是指某一個(gè)力。它是根據(jù)力的作用效果命名的，類似于向心力。

　　2.回復(fù)力的方向是“指向平衡位置”。如圖作簡(jiǎn)諧

　　振動(dòng)的單擺，受重力和繩的拉力作用，繩的拉力和重 力的法向分力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力;指向平衡位置的合外力是重力的切向分力，它提供了單擺振動(dòng)的回復(fù)力。

　　二、加強(qiáng)對(duì)回復(fù)力公式的理解和應(yīng)用。

　　簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力公式為F=-KX

　　1.式中“—”號(hào)表示回復(fù)力的方向與物體對(duì)平衡位置的位移方向相反，亦即指向平衡位置。計(jì)算時(shí)為避免發(fā)生錯(cuò)誤，將“—”號(hào)省去，直接判斷回復(fù)力的方向。

　　2. 式中K是指回復(fù)力與位移成正比的比例系數(shù)，不能與彈簧的勁度系數(shù)相混淆。如上圖單擺的振動(dòng)中： F=mgsinα， 若α<5°，有sinα=X/L， 則F= mgX/L，即K=mg/L 。一般而言，彈簧振子的振動(dòng)中 K 表示彈簧的勁度系數(shù)，但也不能一概而論。

　　例：一個(gè)豎直彈簧連著一個(gè)質(zhì)量為 M 的薄板，板上放一木塊，木塊質(zhì)量為m 。現(xiàn)使整個(gè)裝置在豎直方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為A 。若要求在整個(gè)過(guò)程中小木塊m都不脫離木板，則彈簧的勁度系數(shù)K應(yīng)不小于多少?

　　分析：m隨M一起做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，以m為研究對(duì)象，提供其做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力是m的重力和M對(duì)m的支持力的合力。當(dāng)支持力為零時(shí)，m獲得向下的最大回復(fù)力mg即獲得向下的最大加速度g。

　　若以整體為研究對(duì)象：

　　根據(jù)牛頓第二定律 F=(M m)a=(M m)g

　　根據(jù)回復(fù)力公式 F=KA

　　以上兩式相等得 K=(M m)g/A

　　若以m為研究對(duì)象：

　　由牛頓第二定律 F=ma=mg

　　由回復(fù)力公式 F=KA

　　則 K=mg/A

　　后一種答案是錯(cuò)誤的。 問(wèn)題出在哪里?以m為研究對(duì)象時(shí)，其回復(fù)力公式中的比例系數(shù)K 不再是彈簧的勁度系數(shù)。

　　我們不仿推導(dǎo)一下：

　　由牛頓第二定律F=ma

　　從整體出發(fā)有 a=KX/(M m) 代入上式

　　得F=m KX /(M m)

　　即此時(shí)的比例系數(shù)應(yīng)為m K /(M m)

　　同理，若以M為研究對(duì)象，不難得出其回復(fù)力公式中的比例系數(shù)為 M K /(M m)……

　　所以，我們要充分認(rèn)識(shí)回復(fù)力公式中K值的意義。

　　3.式中X 是指振子對(duì)平衡位置的位移，不是彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量。因而即使是對(duì)彈簧振子也不能把KX理解為彈簧的彈力。

　　例：一倔強(qiáng)系數(shù)為 K的輕彈簧，上端固定，下端吊一質(zhì)量為m的物體，讓其上下做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為 A ，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，其回復(fù)力大小為 A.mg KA B.mg-KA C.KA-mg D.KA

　　如果彈簧振子是在水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，所有同學(xué)會(huì)很快選擇答案D ， 但遇到豎直方向的彈簧振子，大部分同學(xué)認(rèn)為必須要考慮豎直方向的重力，因而會(huì)把D答案排除。問(wèn)題的關(guān)鍵是學(xué)生錯(cuò)把KA當(dāng)作彈力，而再去求它和重力的合力。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoer/164125.html

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