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3.以下说法正确的是(  )
A.简谐运动的质点是做匀变速直线运动
B.简谐运动的回复力一定是物体受到的合外力
C.当存在摩擦和空气阻力时,物体在振动过程中机械能将减小,振幅减小,周期也减小
D.简谐运动质点每次通过同一位置时,运动方向可能不同,但加速度一定相同

分析 回复力是使振子返回平衡位置并总指向平衡位置的力;物体的位移越小速度越大,加速度越小;
做简谐运动的物体每经过同一位置时,偏离平衡位置的位移一定相同,则加速度一定相同;
简谐运动的周期与振幅无关.当存在摩擦和空气阻力时,物体在振动过程中机械能将减小,振幅减小,周期不变.

解答 解:A、简谐振动的回复力:F=-kx,与物体位移的大小成正比,是变力,所以简谐运动的质点是做变加速直线运动.故A错误;
B、回复力也不一定就是合外力.举例:在单摆中,单摆的回复力是重力沿轨迹切线方向的分力,并非是重力与绳子拉力的合力.故B错误;
C、当存在摩擦和空气阻力时,物体在振动过程中机械能将减小,振幅减小,但简谐运动的周期与振幅无关,故周期不变,故C错误;
D、做简谐运动的物体每经过同一位置时,偏离平衡位置的位移一定相同,运动方向可能不同,但加速度一定相同.故D正确;
故选:D.

点评 物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律(即它的振动图象是一条正弦曲线)的振动叫简谐运动.简谐运动是变加速直线运动;简谐运动的频率(或周期)跟振幅没有关系,而是由本身的性质(在单摆中由初始设定的绳长)决定,所以又叫固有频率.做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,一定相同的物理量是位移、加速度和能量.

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