2019-2020年高中物理 第1章 机械振动 1.2 探究物体做简谐运动的原因课后训练 沪科版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理第1章机械振动1.2探究物体做简谐运动的原因课后训练沪科版选修3-41．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2．如图为一弹簧振子的振动图像，由此可知（　　）。A．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，振子的动能最大，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3．关于振幅，以

2、下说法中正确的是（　　）。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4．汽车在凹凸不平的道路上前进，车厢上下振动。若在某段时间内，车厢做简谐运动。人坐在车厢内，则车厢振动到何位置时，车座对人的支持力最大（　　）。A．当振动到最低点时B．当振动到最高点时C．当向上振动经过平衡位置时D．当向下振动经过平衡位置时5．弹簧振子做简谐运动时，以下说法正确的是（　　）。A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零B．振子做减速运动时，加速度却在增大C．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速

3、度方向相反D．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反6．如图甲所示，倾角为θ的斜面体M的底面粗糙，斜面体放在粗糙水平面上。弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在光滑斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行。若物块m在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图像应是图乙中的（　　）。甲乙7．如图所示，一质量为M的无底木箱放在水平地面上，一轻质弹簧一端悬于木箱的上边，另一端挂着用细线连接在一起的两物体A和B，mA＝mB＝m。剪断A、B间的细线后，A做简谐运动。则当A振动到最高点时，木箱对地面的压力为__________。8．如图所示，在光滑水

4、平面上，用两根劲度系数分别为k1与k2的轻质弹簧系住一个质量为m的小球，开始时两弹簧均处于原长，现在使小球向左偏离x放手，可以看到小球将在水平面上做往复运动，试问小球是否做简谐运动？参考答案1．答案：D　解析：由回复力和位移的大小关系F＝kx可知，当x＝40cm时，F＝8N，＝40m/s2，方向指向平衡位置，即向左。2．答案：B　解析：从图像的横坐标和纵坐标可以知道此图是简谐运动图像。它所描述的是一个质点在不同时刻的位置，t2和t4时刻是在平衡位置处，t1和t3时刻是在最大位移处，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，动能最大，加速度为零，即弹力为零；在最大位

5、移处，速度为零，动能为零，加速度最大，即弹力最大，所以B正确。3．答案：AB　解析：物体振动的能量由振幅来表示。振幅越大，振动能量越大，振动越强烈，因此A、B正确。振幅是物体离开平衡位置的最大距离，与位移无关，而加速度随时间时刻发生变化，所以C、D不正确。4．答案：A　解析：车厢和人在竖直方向做简谐运动时，运动到最低点，加速度向上且最大。由FN－mg＝ma可知，FN＝mg＋ma，FN最大。而在平衡位置时FN－mg＝0，FN＝mg。在最高点时，加速度方向向下，FN＜mg。故A正确。5．答案：ABD　解析：振子在平衡位置时回复力为零，A正确；振子做减速运动时，说明振子正在远离平衡位

6、置运动，位移增大，加速度增大，B正确；振子加速度方向总是指向平衡位置，向平衡位置运动时，速度方向与加速度方向相同，振子远离平衡位置时，速度方向与加速度方向相反，C错，D正确。6．答案：C　解析：物块m对斜面体M的作用力为弹力，大小为mgcosθ，物块在斜面上做简谐运动时，弹力不变，因此静止在地面上的斜面体受到的地面的摩擦力也不会发生变化。7．答案：答案：Mg解析：初始时，整体平衡，剪断A、B间的细线的瞬间，物体A所受的合力F＝mg，方向向上，是A振动的最大回复力，当物体A运动到最高点时，回复力也应该是F′＝mg，方向向下，此时弹簧刚好是原长，对框架作用力为零，因此此时木箱对地面

7、的压力为Mg。8．答案：是做简谐运动解析：以小球为研究对象，竖直方向受力平衡，水平方向受到两根弹簧的弹力作用。设小球位于平衡位置O左方某处时，偏离平衡位置的位移为x，则：左方弹簧压缩，对小球产生向右的弹力F1＝k1x；右方弹簧拉伸，对小球产生向右的弹力F2＝k2x。则F＝F1＋F2＝（k1＋k2）x，方向向右。令k1＋k2＝k，则F＝kx由于小球所受回复力的方向与位移方向相反，考虑方向时，则F＝－kx故小球将在两根弹簧的弹力作用下在水平面上做简谐运动。