高中物理 11.3简谐运动的回复力和能量课时作业 新人教版选修3-4

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1、11.3简谐运动的回复力和能量课时作业1．弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是(　　)A．振子在平衡位置时，动能最大，势能最小B．振子在最大位移处，势能最大，动能最小C．振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小D．在任意时刻，动能与势能之和保持不变解析：振子在平衡位置两侧往复振动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧形变最大，势能最大，所以B正确；在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，D正确；到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，所以A正确；振幅的大小与振子的位置无关，所以选项C错误。答案：A、B、D2．如图3－1所示为一水平弹簧振子的振动图象，由此

2、可知(　　)图3－1A．在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大B．在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小C．在t3时刻，振子的动能量大，所受的弹力最小D．在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大解析：从图象的横坐标和纵坐标可以知道此图是机械振动图象，将它与机械波的图象区分开。它所描述的是一个质点在不同时刻的位置，t2和t4是在平衡位置处，t1和t3是在最大振幅处，头脑中应出现一张弹簧振子振动的实物图象。根据弹簧振子振动的特征，弹簧振子在平衡位置时的速度最大，加速度为零，即弹力为零；在最大位置处，速度为零，加速度最大，即弹力为最大，所以B项正确。答案：B3．关于振幅，以下说法中正

3、确的是(　　)A．物体振动的振幅越大，振动越强烈B．一个确定的振动系统，振幅越大振动系统的能量越大C．振幅越大，物体振动的位移越大D．振幅越大，物体振动的加速度越大解析：振动的能量大小即强烈程度有振幅决定，振幅越大，振动能量越大，振动越强烈，故A、B项正确；振幅是最大位移的值，而位移可以是从－A到＋A的所有值，故C项错误；振幅大，位移不一定大，而a＝－，所以a不一定大，故D项错误。答案：A、B4.如图3－2所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M，若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且m和M无相对运动而一起运动，下述正确的是(　　)图3－2A．

4、振幅不变　　　　　B．振幅减小C．最大动能不变D．最大动能减少解析：当振子运动到B点时，M的动能为零，放上m，系统的总能量为弹簧所储存的弹性势能Ep，由于简谐运动过程中系统的机械能守恒，即振幅不变，故A正确；当M和m运动至平衡位置O时，M和m的动能和即为系统的总能量，此动能最大，故最大动能不变，C正确。答案：A、C5．如图3－3所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置。其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中(　　)图3－3A．位于B处的动能最大B．位于A处时势能最大C．在位置A的势能大于在位置B的动能D．在位置B的

5、机械能大于在位置A的机械能解析：单摆摆动过程中，机械能守恒，在最高点重力势能最大，最低位置时动能最大，故B正确，A错误；在B点EB＝EkB＋EpB＝EpA，故C正确，D错误。答案：B、C6．下列关于简谐运动的说法，正确的是(　　)A．只要有回复力，物体就会做简谐运动B．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同C．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反解析：简谐运动是一种理想化模型，它不受外界阻力做等幅的无阻尼振动，受到的回复力满足F回＝－kx，当物体受外力时，做阻尼振动，此时虽然受回复力，但不满足F回＝－k

6、x，不是简谐运动，A项错；做简谐运动的物体有时向平衡位置运动，有时背离平衡位置运动，而位移是指物体离开平衡位置的有向线段长度，故速度和位移有时同向，有时反向，B正确；当加速最大时，速度为零，C项错；由a＝可知，加速度始终与位移方向相反，由B项可知速度与位移可同向可反向，故D错误。答案：B7．下列关于简谐运动的说法，正确的是(　　)A．只要有回复力，物体就会做简谐运动B．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同C．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反解析：周期与振幅无关，振子经过平衡位置时速度最大，在最大位

7、移处回复力最大，加速度最大。答案：C8．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，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图3－4所示，下列结论正确的是(　　)图3－4A．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．小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加解析：小球在平衡位置O时，弹簧处于原长，弹性势能为零，动能