2019高中物理第十一章课时作业三简谐运动的回复力和能量含解析新人教版选修

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1、简谐运动的回复力和能量1．(多选)(2014·宁波高二检测)关于机械振动，以下说法正确的是(　　)A．回复力可能是物体受到的合外力B．回复力是根据力的作用效果命名的C．振动中位移的方向是不变的D．物体振动到平衡位置时所受合外力一定等于零【解析】　回复力可以是某个力，可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力，A正确；回复力可以由重力、弹力、摩擦力等各种不同性质的力提供，其效果是使物体回到平衡位置，B正确；位移是从平衡位置指向物体所在位置，其方向是不同的，C错误；物体振动到平衡位置时，所受回复力为零，但合外力不一定为零，D错误．【答案】　AB2．下列能正确反映做简谐运动

2、的物体所受回复力与位移关系的图象是(　　)【解析】　由F＝－kx知B选项正确．【答案】　B3．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．振子所受的回复力逐渐增大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位移，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小．而回复力与位移成正比，故回复力也减小．由牛顿第二定律a＝F/m得，加速度也减小，物体向平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大．【答案】　D4．(多选)(2015·大连质检)图11312如图11312

3、所示为某一质点的振动图象，

4、x1

5、>

6、x2

7、，由图可知，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＝－k′x可知，选项D正确．【答案】　AD5．(多选)一质点做简谐运动的图象如图11313所示，则该质点(　　)图11313A．在0.015s时，速度和加速度都为－x方向B．在0.01～0.03s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度

8、是先减小后增大，加速度是先增大后减小C．在第八个0.01s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大D．在每1s内，回复力的瞬时功率有100次为零【解析】　该题考查各物理量在图象中的表示，要根据图象把握运动过程．在0.015s时，从图象中可以看出，速度方向沿－x方向，而加速度方向沿＋x方向，A项错误；在0.01s～0.03s时间内，速度方向先沿－x方向，后沿＋x方向，速度先减小后增大，而加速度方向始终沿＋x方向，加速度大小先增大后减小，所以B正确；在第八个0.01s内的位移沿＋x方向且逐渐增大，而速度却在不断减小，所以C错误；由图可知：T＝0.04s，1s内的周期数n＝

9、＝25，当回复力为零时，回复力的功率为零，当回复力最大时，质点速度为零，回复力的功率也为零，这样一个周期内，功率为零的时刻有四次，因此，在每1s内回复力的瞬时功率为零的次数有4×25＝100(次)，所以D正确．【答案】　BD6.图11314如图11314为一弹簧振子的振动图象，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【解析】　t1、t3时刻振子在最大位移处，弹力最大，动能最小．t2、t4时刻振子在平衡位置，动

10、能最大、弹力最小，故B正确．【答案】　B7．(2015·合肥高二检测)图11315如图11315所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20cm，振子由A到B的时间为0.1s，则下列说法中正确的是(　　)A．振子在A、B两点时，弹簧弹力大小相等B．振子由A到O的时间比振子由O到B的时间短C．振子完成一次全振动通过的路程为20cmD．若使振子在AB＝10cm间振动，则振子由A到B的时间仍为0.1s【解析】　在A、B两点，弹力大小并不相等，但回复力相等，故A错误；据对称性，振子从A到O和从O到B时间相同，B错误；一次全振动的路程为4

11、A＝40cm，C错误；由于周期不变，仍为0.2s，A到B仍用时0.1s，D正确．【答案】　D8.图11316如图11316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.(1)简谐运动的能量取决于________，本题中物体振动时________能和________能相互转化，总________守恒．(2)(多选)关于振子的振动过程有以下说法，其中正确的是________．A．振子在平衡位置，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