高中物理沪科技版(2020)选修第一册第二节 简谐运动的回复力和能量精品练习
展开1.下列关于简谐运动回复力的说法正确的是( )
A.回复力是使物体回到平衡位置的力,它只能由物体受到的合外力来提供
B.回复力可以是物体所受到的某一个力的分力
C.回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方向相同
D.回复力的方向总是跟物体的速度方向相反
2.对于弹簧振子的回复力和位移的关系,下列图中正确的是( )
3.如图1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,已知水平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,重力加速度为g,则下列说法不正确的是( )
图1
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(整体看成一个振子)的回复力大小跟位移大小之比为k
D.若A、B之间的动摩擦因数为μ,则A、B间无相对滑动的最大振幅为eq \f(μm+Mg,k)
考点二 简谐运动的能量
4.把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,平衡位置为O,小球在A、B间振动,如图2所示。下列结论正确的是( )
图2
A.小球在O位置时,动能最大,加速度最小
B.小球在A、B位置时,动能最大,加速度最大
C.小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功
D.小球在O位置时系统的总能量大于小球在B位置时系统的总能量
5.如图3所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像,由图像可知( )
图3
A.在0.1 s时,由于位移为零,所以振动能量为零
B.在0.2 s时,振子具有最大势能
C.在0.35 s时,振子具有的能量尚未达到最大值
D.在0.4 s时,振子的动能最大
6.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4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( )
图4
A.振动的能量与OB长度无关
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
考点三 简谐运动中各物理量的变化
7.如图5所示为做简谐运动物体的振动图像,由图可知( )
图5
A.0~0.5 s时间内,物体的加速度从零变为正向最大
B.0.5~1.0 s时间内,物体所受回复力从零变为正向最大
C.1.0~1.5 s时间内,物体的速度从零变为正向最大
D.1.5~2.0 s时间内,物体的动量从零变为正向最大
8.如图6所示,在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小物块位于O点.现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动,在此过程中( )
图6
A.小物块运动到M点时回复力与位移方向相同
B.小物块每次运动到N点时的加速度一定相同
C.小物块从O点向M点运动过程中做加速运动
D.小物块从O点向N点运动过程中机械能增加
9.(2021·上海建平中学月考)如图7所示是弹簧振子在0~0.4 s时间内做简谐运动的图像,由图像可知( )
图7
A.在0.25~0.3 s时间内,回复力越来越小
B.t=0.7 s时刻,振子的速度最大
C.振子的动能和势能相互转化的周期为0.4 s
D.振子的动能和势能相互转化的周期为0.2 s
综合能力练
10.一弹簧振子振幅为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eq \f(t0,3)时的加速度大小和动能分别为a1和E1,而振子位移为eq \f(A,3)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
C.a1
11.如图8所示,一竖直放置的轻弹簧下端固定在水平地面上,质量为m的小球从弹簧正上方高为h处自由下落到弹簧上端A点,然后压缩弹簧到最低点C,若小球放在弹簧上可静止在B点,小球运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
图8
A.B点位于AC连线中点
B.B点位于AC连线中点的下方
C.小球在A点的回复力等于mg
D.小球在C点的回复力等于mg
12.(2020·上海一中期中)公路上匀速行驶的货车受到扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T。设竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,其振动图像如图9所示,则( )
图9
A.t=eq \f(1,4)T时,货物对车厢底板的压力最大
B.t=eq \f(1,2)T时,货物对车厢底板的压力最小
C.t=eq \f(3,4)T时,货物对车厢底板的压力最大
D.t=eq \f(3,4)T时,货物对车厢底板的压力最小
13.如图10所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,mA=100 g,mB=500 g,系统静止时弹簧伸长x=15 cm,未超出弹性限度。若剪断A、B间细绳,则A在竖直方向做简谐运动。问:
图10
(1)A球的振幅为多大?
(2)A球的最大加速度为多大?(g取10 m/s2)
14.如图11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eq \f(3,4)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。
图11
(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)
物理选修第一册第二节 简谐运动的回复力和能量优秀练习题: 这是一份物理选修第一册<a href="/wl/tb_c4027697_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二节 简谐运动的回复力和能量优秀练习题</a>,文件包含22简谐运动的回复力和能量原卷版docx、22简谐运动的回复力和能量解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共14页, 欢迎下载使用。
沪科技版(2020)选修第一册第二节 简谐运动的回复力和能量精品当堂达标检测题: 这是一份沪科技版(2020)选修第一册<a href="/wl/tb_c4027697_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二节 简谐运动的回复力和能量精品当堂达标检测题</a>,文件包含22简谐运动的回复力和能量原卷版docx、22简谐运动的回复力和能量解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共14页, 欢迎下载使用。
高中物理沪科技版(2020)选修第一册第二节 简谐运动的回复力和能量优秀课时训练: 这是一份高中物理沪科技版(2020)选修第一册<a href="/wl/tb_c4027697_t7/?tag_id=28" target="_blank">第二节 简谐运动的回复力和能量优秀课时训练</a>,文件包含22简谐运动的回复力和能量原卷版docx、22简谐运动的回复力和能量解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共14页, 欢迎下载使用。