题目内容
做简谐运动的质点,质量为m,最大速率为v,从某时刻算起,在半个周期内
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A.回复力做的功一定为零
B.回复力做的功可能是零到之间的某一值
C.回复力冲量大小可能是零到2mv之间的某一值
D.回复力冲量大小一定不为零
答案:AC
解析:
解析:
分析:物体做简谐振动,回复力所做的功等于物体动能的改变量.回复力的冲量等于物体动量改变量. 解答:做简谐运动的质点,它的总的机械能不变,只是动能和势能间的转化,当它的动能为零时,它的势能最大,当势能最小时,它的动能最大.在半个周期内,由于质点只有两种可能性:第一种是质点从平衡位置出发回到平衡位置;第二种情况是质点不从平衡位置出发,在半个周期内,它一定运动到与初始位置关于平衡位置相对称的位置上.无论这两种情况中的哪一种,质点的速率均不变,所以回复力做功为零;在半个周期内,若质点在最大位移之间运动,质点始、末两时刻的速度均为零,其动量变化量为零,若质点是在平衡位置到平衡位置之间运动,质点始、末两时刻的速率最大,而速度方向相反,则动量的改变量最大,大小为 2m.综上所述,选项A,C正确.小结:质点做简谐运动过程中总的机械能是不变的,但在运动的过程中,它的动能与势能间相互转化,质点动能的变化就是回复力所做的功 (回复力是与运动在一条直线上的力,它对运动物体做功,而向心力是与运动方向垂直的力,对运动的物体总不做功).同理,看回复力冲量的值,就分析质点的动量变化量.因为质点在运动过程中,其回复力大小是变化的,方向也发生变化,直接求其功和冲量在中学物理中是不可能的,所以采取动能定理和动量定理的途径. |
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