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《2019_2020学年高中物理第十一章3简谐运动的回复力和能量练习(含解析)新人教版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.简谐运动的回复力和能量基础巩固1关于简谐运动的回复力,下列说法正确的是( )A.可以是恒力B.可以是方向不变而大小改变的力C.可以是大小不变而方向改变的力D.一定是变力解析:回复力特指使振动物体回到平衡位置的力,对简谐运动而言,其大小必与位移大小成正比,故为变力。答案:D2物体做简谐运动的过程中,有两点A、A'关于平衡位置对称,则物体( )A.在A点和A'点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的回复力可能相同解析:由于A、A'关于平衡位置对称,所以物体在A、A'点时的位移大小相等、方向相反,故A项错误。而A、A'点的速率一定相同但速度方向可能相
2、同也可能相反,因每个点处速度都有两个可能方向,故B项正确。回复力一定指向平衡位置,所以A、A'点的回复力方向相反,但因其与位移大小成正比,所以回复力大小相等,D项错误。加速度情况与回复力相同,因此可知C项错误。答案:B3如图所示,弹簧振子B上放一个物块A,在A与B一起做简谐运动的过程中,关于A受力说法正确的是( )A.物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B.物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C.物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力D.物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力答案:D4某一质点的振动图象如图所示,
3、x1
4、>
5、x2
6、,由
7、图可知,在t1和t2两个时刻,质点振动的速度v1、v2与加速度a1、a2的关系为( )A.v1a2,方向相同D.a1>a2,方向相反解析:由图象知t1、t2两时刻质点都在沿x轴负方向运动,越靠近平衡位置,速度越大,故选项A正确。由a=-kxm可知,选项D正确。答案:AD5光滑平面上,弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动,下列说法正确的是( )A.弹簧的弹力越来越大,弹簧的弹性势能也越来越大B.弹簧振子的机械能逐渐减小C.弹簧的弹力做负功D.弹簧振子做加速度越来越大的加速运动解析:弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中,弹簧的弹力
8、为阻力,弹簧的动能逐渐减小而势能逐渐增大,但系统机械能守恒。答案:AC6当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法正确的是( )A.振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等,弹性势能相等B.振子从最低点向平衡位置运动的过程中,弹簧弹力始终做负功C.振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力和振子重力的合力提供D.振子在运动过程中,系统的机械能守恒解析:振子在平衡位置两侧往复运动,速度相同的位置可能出现在关于平衡位置对称的两点,这时弹簧长度明显不等,A错;振子由最低点向平衡位置运动的过程中,弹簧对振子施加的力指向平衡位置,做正功,B错;振子运动过程中的回复力由振子所受合力提供且运动过程中
9、机械能守恒,故C、D对。答案:CD7某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是( )A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值答案:A8一质量为m,底面积为S的正方体木块,放在水面上静止(平衡),如图所示。现用力向下将其压入水中一定深度后(未全部浸没)撤掉外力,木块在水面上下振动,试判断木块的振动是否为简谐运动。解析:以木块为研究对象,设静止时木块浸入水中Δx深,当木块又被压入水中x后受力如图所示,则F回=mg-F浮又F
10、浮=ρgS(Δx+x)则F回=mg-ρgS(Δx+x)=mg-ρgSΔx-ρgSxmg=ρgSΔx,所以F回=-ρgSx即F回=-kx(k=ρgS)所以木块的振动为简谐运动。答案:木块的振动是简谐运动能力提升1关于简谐运动中弹簧振子的合力和位移的关系,图中表示正确的是( )答案:C2如图所示,轻质弹簧下端挂重为30N的物体A,弹簧伸长了3cm,再挂重为20N的物体B时又伸长了2cm,若将连接A和B的连线剪断,使A在竖直面内振动时,下面结论正确的是( )A.振幅是2cmB.振幅是3cmC.最大回复力为30ND.最大回复力为50N解析:物体A振动的平衡位置是弹簧挂上A静止的位置,挂上物体B后
11、伸长2cm,即是A振动的振幅。因为kx1=mAg,所以k=10N/cm,最大回复力F=kx2=10×2N=20N。答案:A3如图所示,质量为m的小球放在劲度系数为k的轻弹簧上,小球上下振动而又始终未脱离弹簧。则( )A.小球的最大振幅为mgkB.在最大振幅下弹簧对小球的最大弹力是mgC.小球在振动过程中机械能守恒D.弹簧的最大弹性势能为2m2g2k解析:最大振幅满足kA=mg,所以A=mgk,故A项正确;在