对简谐振动回复力的理解

对简谐振动回复力的理解河北省鸡泽县第一中学（057350）　吴社英一.给回复力完整的定义。回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。1.回复力是合外力，不单纯是指某一个力。它是根据力的作用效果

对简谐振动回复力的理解 河北省鸡泽县第一中学（057350）吴社英 一.给回复力完整的定义。 回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。 1.回复力是合外力，不单纯是指某一个力。它是根据力的作用效果命名的，类似于向心力。 2.回复力的方向是“指向平衡位置”。作简谐振动的单摆，受重力和绳的拉力作用，绳的 拉力和重力的法向分力的合力提供圆周运动的向心力；指向平衡位置的合外力是重力的切向分 力，它提供了单摆振动的回复力。 二.加强对回复力公式的理解和应用。 简谐振动的回复力公式为F=－KX。 1.式中“—”号表示回复力的方向与物体对平衡位置的位移方向相反，亦即指向平衡位置。 计算时为避免发生错误，将“—”号省去，直接判断回复力的方向。 2.式中K是指回复力与位移成正比的比例系数，不能与弹簧的劲度系数相混淆。如上图单 ° 摆的振动中：F=mgsinα,若α<5，有sinα=X/L,则F=mgX/L,即K=mg/L。一般而言，弹簧 振子的振动中K表示弹簧的劲度系数，但也不能一概而论。 例：一个竖直弹簧连着一个质量为M的薄板，板上放一木块，木块质量为m.现使整个装 置在竖直方向做简谐振动，振幅为A。若要求在整个过程中小木块m都不脱离木板，则弹簧的 劲度系数K应不小于多少？ 分析：m随M一起做简谐振动,以m为研究对象，提供其做简谐振动的回复力是m的重力和 M对m的支持力的合力。当支持力为零时，m获得向下的最大回复力mg即获得向下的最大加速 度g.。 若以整体为研究对象： 根据牛顿第二定律F=（M+m）a=（M+m）g 根据回复力公式F=KA 以上两式相等得K=(M+m)g/A 若以m为研究对象：