课堂新坐标2016_2017学年高中物理第11章机械振动3简谐运动的回复力和能量学业分层测评新人教版

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1、简谐运动的回复力和能量(建议用时：45分钟)[学业达标]1．简谐运动的特点是(　　)A．回复力跟位移成正比且反向B．速度跟位移成反比且反向C．加速度跟位移成正比且反向D．振幅跟位移成正比E．振幅跟位移无关【解析】　由F＝－kx，a＝＝－，可知A，C选项正确．当位移增大时，速度减小，但位移的方向与速度方向可能相同，也可能相反，故B选项不正确．振幅与位移无关，D不正确，E选项正确．【答案】　ACE2．关于做简谐运动物体的平衡位置，下列叙述正确的是(　　)【导学号：23570016】A．是回复力为零的位置B．是回复力产生的加速度改变方向的位置C．是速度为零

2、的位置D．是回复力产生的加速度为零的位置E．是势能最大的位置【解析】　平衡位置处，x＝0，则回复力F＝0，回复力产生的加速度为零，且此处速度最大势能最小，A，D正确，C、E错误．在平衡位置两边位移方向相反，回复力方向相反，对应加速度方向相反，B正确．【答案】　ABD3．关于简谐运动，以下说法正确的是(　　)A．回复力可能是物体受到的合外力B．回复力是根据力的作用效果命名的C．振动中位移的方向是不变的D．物体振动到平衡位置时所受合外力一定等于零E．振动中振幅是不变的【解析】　回复力可以是某个力，可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力，A正确；回复力可

3、以由重力、弹力、摩擦力等各种不同性质的力提供，其效果是使物体回到平衡位置，B正确；位移是从平衡位置指向物体所在位置，其方向是不同的，做简谐运动的物体振幅是不变的．C错误，E正确；物体振动到平衡位置时，所受回复力为零，但合外力不一定为零，D错误．【答案】　ABE4．如图1138,所示是某一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是(　　)图1138A．在第1s内，质点速度逐渐增大B．在第2s内，质点速度逐渐增大C．在第3s内，动能转化为势能D．在第4s内，动能转化为势能E．在第4s内，加速度逐渐减小【解析】　质点在第1s内，由平衡位置向正向最大位移处运动，

4、做减速运动，所以选项A错误；在第2s内，质点由正向最大位移处向平衡位置运动，做加速运动，所以选项B正确；在第3s内，质点由平衡位置向负向最大位移处运动，动能转化为势能，所以选项C正确；在第4s内，质点由负向最大位移处向平衡位置运动加速度减小，速度增大，势能转化为动能，所以选项D错误，E正确．【答案】　BCE5.如图1139所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20cm，振子由A到B的时间为0.1s．若使振子在AB＝10cm间振动，则振子由A到B的时间为________．图1139【解析】　由于周期不变，仍为0.

5、2s，A到B仍用时0.1s.【答案】　0.1s6.如图11310所示，一弹簧振子在光滑水平面A，B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M.【导学号：23570017】图11310(1)简谐运动的能量取决于________，本题中物体振动时________能和________能相互转化，总________能守恒．(2)若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到振子的上面，且它们无相对运动而一起运动，下列说法正确的是(　　)A．振幅不变B．振幅减小C．最大动能不变D．最大动能减少E．振动系统的总能量不变【解析】　(1)简谐运动的能量取决于振幅，本题

6、中物体振动时动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒．(2)振子运动到B点时速度恰为零，此时放上质量为m的物体，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能，由于简谐运动中机械能守恒，所以振幅保持不变，因此A正确，B错误．由于机械能守恒，最大动能不变，所以C、E正确，D错误．【答案】　(1)振幅　动　弹性势　机械　(2)ACE7．如图11311所示，在一倾角为θ的光滑斜板上，固定着一根原长为l0的轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧另一端连接着质量为m的滑块，此时弹簧被拉长为l1.现把小球沿斜板向上推至弹簧长度恰好为原长，然后突然释放，求证小球的运动为简谐运动．图1

7、1311【解析】　松手释放，滑块沿斜板往复运动——振动．而振动的平衡位置是小球开始时静止(合外力为零)的位置．mgsinθ＝k(l1－l0)滑块离开平衡位置的距离为x，受力如图所示，滑块受三个力作用，其合力F合＝k(l1－l0－x)－mgsinθ，F合＝－kx.由此可证小球的振动为简谐运动．【答案】　见解析[能力提升]8.公路上匀速行驶的货车受一扰动，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振动可视为简谐运动，周期为T.竖直向上为正方向，以某时刻为计时起点，其振动图象如图11312所示，则(　　)【导学号：23570018】图

8、11312A．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小B．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝T时，货物对车