2019-2020年高中物理第十一章机械振动11.3简谐运动的回复力和能量检测新人教版选修

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1、2019-2020年高中物理第十一章机械振动11.3简谐运动的回复力和能量检测新人教版选修1．关于振动物体的平衡位置，下列说法中错误的是(　　)A．加速度改变方向的位置B．回复力为零的位置C．速度最大的位置D．加速度最大的位置【解析】　根据平衡位置的定义及简谐运动规律可知选项A、B、C正确，D错误．【答案】　D2．一做简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速率为v0.若从某时刻算起，在半个周期内，合外力(　　)A．做功一定为0B．做功一定不为0C．做功一定是mvD．做功可能是0到mv之间的某一个值【解析】　半个周期内，动能变化量为0，合外力做功一定为0

2、，故A正确，B、C、D错．【答案】　A3．对于弹簧振子，其回复力和位移的关系，下列图中正确的是(　　)【解析】　由简谐运动的回复公式F＝－kx可知，弹簧振子做简谐运动的回复力和位移的关系图象应如选项C所示．【答案】　C4．做简谐运动的弹簧振子质量为0.2kg，当它运动到平衡位置左侧20cm时受到的回复力是4N；当它运动到平衡位置右侧40cm时，它的加速度为(　　)A．20m/s2，向右B．20m/s2，向左C．40m/s2，向右D．40m/s2，向左【解析】　加速度方向指向平衡位置，因此方向向左．由力和位移的大小关系F＝kx可知，当x＝40cm时，F

3、＝8N，a＝＝40m/s2，方向指向平衡位置．【答案】　D5．一个做简谐运动的物体，每次有相同的动能时，下列说法正确的是(　　)A．具有相同的速度B．具有相同的势能C．具有相同的回复力D．具有相同的位移【解析】　注意矢量和标量的区别，只有B选项正确．【答案】　B6．(多选)如图所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t1和t2两时刻，质点的速度v1、v2，加速度a1、a2的大小关系为(　　)A．v1v2，方向相反C．a1>a2，方向相同D．a1>a2，方向相反【解析】　在t1时刻质点向下向平衡位置运动，在t2时刻质点向下远离平

4、衡位置运动，所以v1与v2的方向相同，但由于在t1时刻质点离开平衡位置较远，所以v1a2，质点的加速度方向总是指向平衡位置的，因而可知在t1时刻加速度方向向下，在t2时刻加速度方向向上，综上所述A、D选项正确．【答案】　AD7.(多选)如图所示，竖直轻质弹簧下端固定在水平面上，上端连一质量为M的物块A，A的上面放置一质量为M的物块B，系统可在竖直方向做简谐运动，则(　　)A．当振动到最低点时，B对A的压力最大B．当B振动到最高点时，B对A的压力最小C．当向上振动经过平衡位置时，B对A的压力最大D．当向下振动经过平衡位置时，B对A的压力最

5、大【解析】　本题的关键是理解简谐运动的对称性．A、B一起做简谐运动，B做简谐运动的回复力是由B的重力和A对B的作用力的合力提供．做简谐运动的物体在最大位移处时有最大回复力，即具有最大的加速度am，在最高点和最低点加速度大小相等，最高点时加速度向下，最低点时加速度向上，由牛顿第二定律对B在最高点时有：mg－F高＝mam，得F高＝mg－mam.在最低点时有：F低－mg＝mam，得F低＝mg＋mam.经过平衡位置时，加速度为零，A对B的作用力F平＝mg.故A、B选项正确．【答案】　AB8．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

6、．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.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图象如图所示，则(　　)A．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小【解析】　要使货物对车厢底板的压力最大，即车厢底板对货物的支持力最大，就要求货物向上的加速度最大，由振动图象可知在T时，货物向上的加速度最大，货物对车厢底板的压力最大，选项C正确，选项D错误；要使货物对车厢底板的压力最小，即车厢底板对货物的支持力最小，就要求货物向

7、下的加速度最大，由振动图象可知在T时，货物向下的加速度最大，货物对车厢底板的压力最小，所以选项A、B错误．【答案】　C9．如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，已知小球质量m＝0.5kg，弹簧劲度系数k＝240N/m，将小球从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5cm，静止释放后小球在A、B间滑动，则(1)小球加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时小球加速度为多大？(2)小球速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时小球速度为多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3J)【解析】　(1)由于简谐运动的加速度a＝＝－x，故加速度最大的位置在最大位移处的A

8、或B两点，加速度大小a＝x＝×0.05m/s2＝24m/s2(2)在平衡位置O小球的速度最大．根据机械能守恒