物理學(xué)中，牛頓運(yùn)動(dòng)定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)有著密切的關(guān)系，而做功既是力的空間累積效果，又是能量轉(zhuǎn)化的量度。因此在研究某些運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以先分析研究對(duì)象的受力，進(jìn)而研究其能量問題。已知重力加速度為g,在下述情境中，均不計(jì)空氣阻力。
（1）勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，若以小物塊受力平衡的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立正方向豎直向下的坐標(biāo)軸，如圖所示，x為小物塊由平衡位置向下發(fā)生的位移。請(qǐng)表示出小物塊的合力F與位移x的關(guān)系式，并據(jù)此證明小物塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；
（2）請(qǐng)你結(jié)合小物塊的受力特點(diǎn)和求解變力功的方法，求出小物塊從平衡位置開始發(fā)生位移x的過程中動(dòng)能變化量ΔEk；
（3）系統(tǒng)的總勢(shì)能EP為重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和，若取平衡位置為系統(tǒng)總勢(shì)能的零勢(shì)能參考點(diǎn)，請(qǐng)結(jié)合能量守恒的思想寫出小物塊位移為x時(shí)系統(tǒng)總勢(shì)能EP的表達(dá)式；
（4）已知此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為A，求小物塊在振動(dòng)位移為A4時(shí)的動(dòng)能Ek（用A和k表示）。
A
4
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：81引用：5難度：0.6
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1．物體做機(jī)械振動(dòng)的條件是始終受到方向指向
的回復(fù)力，彈簧振子的回復(fù)力是由振子所受彈簧的彈力提供，則單擺的回復(fù)力是由擺球所受提供。發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：72引用：3難度：0.7 -
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發(fā)布：2024/12/29 15:0:2組卷：154引用：6難度：0.8 -
3．某同學(xué)在探究簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律時(shí)做了如下實(shí)驗(yàn)：如圖，將彈簧的上端與力傳感器相連，下端與一小球連接，小球質(zhì)量為m,靜止在O點(diǎn)，現(xiàn)讓小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為A，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向，并取小球經(jīng)過O點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，描繪出了小球所受彈力與時(shí)間的變化圖象，其中正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 16:30:1組卷：112引用：7難度：0.7
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