2016-2017学年粤教版选修3-4第一章第二节简谐运动的力和能量特征作业

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1、课后集训基础过关1.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A.振子所受的弹力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小解析：振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小；而弹力与位移成正比，故回复力也减小；由牛顿第二定律a=F/m可知，加速度也减小；物体向着平衡位置运动时，回复力与速度方向--致，故物体的速度逐渐增大.答案：D2.如图123所示为一弹簧振子，O为平衡位置，在A、A，间做简谐运动，下列说法正确的是（）A.振子

2、在通过O点时，加速度方向发生改变B.振子在A、A，两点动能和加速度都为0C.振子离开平衡位置向A，运动，其动能减少，弹簧弹性势能也减少D.冋复力的方向总是跟物体的位移方向相反解析：O是弹簧振子做简谐运动的平衡位置，振子的位移方向总是背离平衡位置，回复力方向、加速度方向始终指向平衡位置，故振子在通过O点时，加速度方向发生改变，回复力的方向总是跟物体的位移方向相反，A、D对.A、A，两点是振动最大位移处，此处冋复力、加速度最大，B错.振子在离开平衡位置向A，运动的过程中，速度减小，动能减少，弹簧弹性势能增加，故C错.答案：AD3

3、.如图1・2・4所示，一弹簧振子在A、B间做间谐运动，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，Um和M无相对运动而一起运动，下述正确的是（）Z门了，夕/，/十"""厂，，严，夕//了P夕歹夕/AOH图124A.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,由于简谐运动过程屮系统的机械能守恒，即振幅不变，故A正确.当M和m运动至平衡位置0时，M和m的动能和即为系统的总能量，此动能最大，故最大

4、动能不变，C正确.答案：AC4•关于简谐振动的能量，下列说法正确的是（）A.振动能量跟振幅无关B.动能最大时势能最大C.振动中机械能守恒D.动能最大时势能最小解析：一个振动系统的机械能由振幅的大小决定，振幅越大该系统的振动能量就越大.在振动过程中机械能守恒，平衡位置动能最大，势能最小由平衡位置向最大位移运动过程中动能减小，势能增加，最大位移处动能为零，势能最大.答案：CD5.用一细长线悬一质量为m的小球，便组成了单摆.将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化

5、的曲线如图1・2・5所示•某同学由此图线提供的信息做出了下列判断：图1-2-5®t=0.2s时摆球正经过最低点②t=l.ls时摆球正经过最低点③摆球摆动过程中机械能减小④摆球摆动的周期是T=1.4s上述判断中，正确的是（）A.①③B.②③C.③④D.②④解析：根据单摆特点，当摆球通过最低点时，悬线拉力最大，所以t=0.2s时，摆球正经过最低点，①正确；t=l.ls吋摆球在最高点，B项错误.当F・t图象可知，其周期为0.6s,④错误；此单摆振动为一阻尼运动所以机械能减少，③正确.答案：A6.如图1・2・6中所示，A、B两物体组

6、成弹簧振子，在振动过程中，A、B始终保持相对静止,图乙屮能正确反映振动过程中A受摩擦力Ff与振子的位移x关系的图线应为（）乙图1-2-6解析：A做简谐运动的冋复力就是由静摩力提供，所以Ff=-kx,故选C.答案：C7•光滑斜面上物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图1・2・7所示，现将A沿斜面拉到B点无初速释放，物体在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是（）图1-2-7A.OB越长，振动能量越大B.在振运过程中，物体A机械能守恒C.A在C点时，由物体与弹簧构成的系统势能最大，在O点时势能最小D.A在C点时，由物

7、体与弹簧构成的系统势能最大，在B点时势能最小解析：由弹簧、物体A构成的系统在简谐运动屮机械能守恒，且动能、重力势能、弹性势能不断相互转化，在平衡位置O处动能最大，在最大位移处势能最大，在振动中，振动能量决定振幅的大小.做简谐运动的能量跟振幅有关，振幅越大机械能就越大，所以A选项正确；在简谐运动中，系统机械能守恒，但物体A的重力势能与动能总和不断变化（因为弹性势能在不断变化），A的机械能不守恒，B选项错误；在简谐运动中，系统在最大位移处势能最大，在平衡位置动能最大，势能最小，所以C选项正确D选项错误.方法点拨：简谐运动的过程是

8、一个动能和势能（包括重力势能和弹性势能）不断转化的过程，在任意时刻动能和势能之和等于振动物体总的机械能（弹簧振子应包括弹簧的弹性势能），简谐运动过程中机械能守恒.另外，振动的振幅越大，能量越大.机械能等于它在平衡位置时的最大动能或等于在最大位移处的最大势能.答案：AC综合运用&如图所示，在