高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第1节 简谐运动精品习题

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课时把关练第1节 简谐运动
1. [多选]关于简谐运动，下列说法正确的是（　　）A.物体所受的回复力始终指向平衡位置，方向不变B.如果物体的速度越来越大，加速度一定越来越小C.在恒力作用下，物体不可能做简谐运动D.物体的加速度方向和速度方向有时相同，有时相反2.如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O 点是其平衡位置，振子在和之间振动，关于振子，下列说法正确的是(　　)A．在a点时加速度最大，速度最大B．在O点时速度最大，位移最大C．在b点时位移最大，速度最小D．在b点时加速度最大，速度最大3. 关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是(　　)A．位移减小时，加速度减小，速度也减小B．位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同D．物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反4. [多选]如图所示，物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动，A、B之间无相对滑动，已知轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是(　　)A．物体A的回复力是由滑块B对物体A的摩擦力提供的B．滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供的C．物体A与滑块B(看成一个振子)的回复力大小跟位移大小之比为kD．若A、B之间的动摩擦因数为μ，则A、B无相对滑动的最大振幅为5. [多选]如图所示，物体m系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，两弹簧均处于自然伸长状态，今向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置(不计阻力)，则下列判断正确的是(　　)A．m做简谐运动，OC＝OBB．m做简谐运动，OC≠OBC．回复力F＝－kxD．回复力F＝－3kx6. [多选]在光滑斜面上的物块A被平行于斜面的轻弹簧拉住静止于O点，如图所示．现将物块A沿斜面拉到B点无初速度释放，物块A在B、C范围内做简谐运动，则下列说法正确的是(　　)A.OB越长，振动能量越大B.在振动过程中，物块A的机械能守恒C.物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在O点时最小D.物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在B点时最小7.一弹簧振子振幅为A，从最大位移处经过时间t0第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过时间时的加速度大小和动能分别为a1和E1，而振子位移为时的加速度大小和动能分别为a2和E2，则a1、a2和E1、E2的大小关系为(　　)A．a1>a2，E1<E2      B．a1>a2，E1>E2C．a1<a2，E1<E2      D．a1<a2，E1>E28.如图所示，轻弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做简谐运动，振幅为A。运动过程的最高点弹簧正好为原长，则小球在振动过程中，由哪些力提供回复力？平衡位置在哪里？  9.如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，一端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k，将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后，小球做简谐运动，则：（1）小球从放手运动到最低点，下降的高度为多少？（2）小球运动到最低点时的加速度大小为多少？    10.如图所示，质量为M＝0.5 kg的框架B放在水平地面上．劲度系数为k＝100 N/m的轻弹簧竖直放在框架B中，轻弹簧的上端和质量为m＝0.2 kg的物体C连在一起．轻弹簧的下端连在框架B的底部，物体C在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x＝0.03 m后释放，物体C就在框架B中上下做简谐运动．在运动过程中，框架B始终不离开地面，物体C始终不碰撞框架B的顶部．已知重力加速度大小为g＝10 m/s2.试求：当物体运动到最低点时，物体C的加速度大小和此时框架B对地面的压力大小．  11.如图所示，倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块．压缩弹簧使其长度为L时将物块由静止开始释放(物块做简谐运动)，重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度；(2)物块做简谐运动的振幅是多少；(3)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标系，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动．(已知做简谐运动的物体所受的回复力满足F＝－kx) 
课时把关练第1节 简谐运动参考答案1.BCD   2.C  3.C  4.ACD  5.AD  6.AC  7.A8.解：小球在振动过程中由弹簧弹力和重力的合力提供回复力；其平衡位置在弹簧压缩量为A的位置。9.解：（1）放手后小球到达平衡位置O点，弹簧伸长了x，则：mg=kx，x=，x也是振动过程中小球到平衡位置的最大距离，所以小球从放手运动到最低点，下降高度为2x，即。（2）小球在最高点时只受重力，其加速度为g，最低点和最高点相对平衡位置的位移大小相等，故加速度大小相等，为g。10.解:　物体C静止时，设弹簧的压缩量为x0，对物体C，有mg＝kx0，解得x0＝0.02 m.当物体C从静止向下压缩弹簧x后释放，物体C就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动，振幅A＝x＝0.03 m，当物体C运动到最低点时，对物体C，有：k(x＋x0)－mg＝ma，解得a＝15 m/s2.当物体C运动到最低点时，设地面对框架B的支持力大小为F，对框架B，有：F＝Mg＋k(x＋x0)，解得F＝10 N，由牛顿第三定律知，框架B对地面的压力大小为10 N.11.解:　(1)物块平衡时，受重力、支持力和弹簧的弹力．根据平衡条件，有：mgsin α＝k·Δx解得Δx＝故弹簧的长度为L＋.(2)物块做简谐运动的振幅为A＝Δx＋L＝＋.(3)物块到达平衡位置下方x位置时，弹力为k(x＋Δx)＝k(x＋)则合力为F＝mgsin α－k(x＋)＝－kx，故物块做简谐运动．