高中物理第11章機(jī)械振動(dòng)練習(xí)三簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量新人教版選修3-4

1、課時(shí)追蹤檢測(cè)（三）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的答復(fù)力和能量一、單項(xiàng)選擇題1對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的答復(fù)力公式Fkx的理解，正確的選項(xiàng)是()Ak只表示彈簧的勁度系數(shù)B式中的負(fù)號(hào)表示答復(fù)力老是負(fù)值C位移x是相對(duì)均衡地點(diǎn)的位移D答復(fù)力只隨位移變化，不隨時(shí)間變化分析：選Ck是答復(fù)力跟位移的比率常數(shù)，由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)決定，A錯(cuò)誤；位移x是相對(duì)均衡地點(diǎn)的位移，C正確；Fkx中的負(fù)號(hào)表示答復(fù)力老是與振動(dòng)物體的位移方向相反，B錯(cuò)誤；答復(fù)力隨時(shí)間推移做周期性變化，D錯(cuò)誤。2彈簧振子在圓滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振子向均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()A振子所受的答復(fù)力逐漸增大B振子的位移逐漸增大C振子的速度逐漸減小D振子的加快度逐漸減小分析：選D答復(fù)力

2、與位移成正比，在振子向著均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中答復(fù)力減小，故錯(cuò)誤；振子的位移是指由均衡地點(diǎn)指向振動(dòng)振子所在地點(diǎn)的有向線段，所以向均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)位移逐漸減小，故B錯(cuò)誤；振子向著均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，答復(fù)力與速度方向一致，故振子F的速度逐漸增大，故C錯(cuò)誤；由牛頓第二定律a可知，振子加快度逐漸減小，故mD正確。3沿水平方向振動(dòng)的彈簧振子以以下圖，振子的受力情況是()A重力、支持力和彈簧的彈力B重力、支持力、彈簧彈力和答復(fù)力C重力、支持力和答復(fù)力D重力、支持力、摩擦力和答復(fù)力分析：選A答復(fù)力是按力的作用見(jiàn)效命名的，不是性質(zhì)力，在對(duì)振子進(jìn)行受力分析時(shí)是對(duì)性質(zhì)力進(jìn)行分析，所以不可以增加上答復(fù)力，應(yīng)選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)

3、誤，A正確。4彈簧振子的質(zhì)量是2kg，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到均衡地點(diǎn)左側(cè)2cm時(shí)，遇到的答復(fù)力是4N，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到均衡地點(diǎn)右側(cè)4cm時(shí)，它的加快度是()A2m/s2，向右B2m/s2，向左C4m/s2，向右D4m/s2，向左分析：選D由kx知，在均衡地點(diǎn)左側(cè)2cm處，答復(fù)力為4N，則在均衡地點(diǎn)右F側(cè)4cm處，答復(fù)力F8N，負(fù)號(hào)表示方向向左，F(xiàn)2，負(fù)號(hào)表示方向向左，Da4m/sm項(xiàng)正確。5以以下圖，圖甲為以O(shè)點(diǎn)為均衡地點(diǎn)，在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖乙為該彈簧振子的振動(dòng)圖象，由圖可知以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A在t0.2s時(shí)，彈簧振子可能運(yùn)動(dòng)到B地點(diǎn)B在t0.1s與t0.3s兩個(gè)時(shí)辰，彈簧振子的速度

4、相同C從t0到t0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的動(dòng)能連續(xù)增加D在t0.2s與t0.6s兩個(gè)時(shí)辰，彈簧振子的加快度相同分析：選At0.2s時(shí)，振子的位移為正的最大，但由于沒(méi)有規(guī)定正方向，所以此時(shí)振子的地點(diǎn)可能在A點(diǎn)也可能在B點(diǎn)，A正確；t0.1s時(shí)速度為正，t0.3s時(shí)速度為負(fù)，兩者方向相反，B錯(cuò)誤；從t0到t0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子遠(yuǎn)離均衡地點(diǎn)，速度減小，動(dòng)能減小，C錯(cuò)誤；t0.2s與t0.6s兩個(gè)時(shí)辰，位移大小相等，方向相反，故加快度大小相等，方向相反，D錯(cuò)誤。6振動(dòng)的物體都擁有周期性，若簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子的周期為T，那么它的動(dòng)能、勢(shì)能變化的周期為()A2TBTTTC.D.24分析：選C簡(jiǎn)諧運(yùn)

5、動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能相互轉(zhuǎn)變，總機(jī)械能不變，動(dòng)能和勢(shì)能為標(biāo)量，由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)于均衡地點(diǎn)的對(duì)稱性可知C正確。二、多項(xiàng)選擇題7對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A答復(fù)力總指向均衡地點(diǎn)B加快度、速度方向永久一致C在均衡地點(diǎn)加快度、速度均達(dá)到最大值D在均衡地點(diǎn)速度達(dá)到最大值，而加快度為零分析：選AD答復(fù)力是使物體回到均衡地點(diǎn)的力，選項(xiàng)A正確；加快度方向向來(lái)指向均衡地點(diǎn)，速度方向可能指向均衡地點(diǎn)，也可能背叛均衡地點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；均衡地點(diǎn)位移kx為零，據(jù)am知此處加快度為零，勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，速度最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。8某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象以以下圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()At1、t2時(shí)辰的速度相同

6、B從t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，速度與加快度同向C從t2到t3這段時(shí)間內(nèi)，速度變大，加快度變小Dt1和t3時(shí)辰的加快度相同分析：選CDt1時(shí)辰振子速度最大，t2時(shí)辰振子的速度為零，故A錯(cuò)誤；從t1到t2這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)遠(yuǎn)離均衡地點(diǎn)，故速度背叛均衡地點(diǎn)，而加快度指向均衡地點(diǎn)，所以兩者方向相反，故B錯(cuò)誤；從t2到t3這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)向均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度在增大，而加快度在減小，故C正確；t1和t3時(shí)辰振子在均衡地點(diǎn)，故加快度均為零，選項(xiàng)D正確。9(2016浙江瑞安測(cè)試)一水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象以以下圖，已知彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm,則()A圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)辰振子所受的答復(fù)力大小為5N，方向指

7、向x軸的負(fù)方向B圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)辰振子的速度方向指向x軸的正方向C在04s內(nèi)振子做了1.75次全振動(dòng)D在04s內(nèi)振子經(jīng)過(guò)的行程為3.5cm分析：選AB由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和彈簧彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系可知，題圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)辰振子所受的答復(fù)力大小為|kx|200.25N5N，方向指向x軸的負(fù)方向，振子F正在遠(yuǎn)離O點(diǎn)向x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，A、B正確；由題圖可讀出周期為2s,4s內(nèi)振子做兩次全振動(dòng)，經(jīng)過(guò)的行程是s24A240.5cm4cm，C、D錯(cuò)誤。10當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A振子在振動(dòng)過(guò)程中，速度相同時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度必定相等B振子從最低點(diǎn)向均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈

8、力向來(lái)做負(fù)功C振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的答復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力供應(yīng)D振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒分析：選CD振子在均衡地點(diǎn)兩側(cè)來(lái)往運(yùn)動(dòng)，速度相同的地點(diǎn)可能出此刻對(duì)于均衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度明顯不等，A錯(cuò)；振子由最低點(diǎn)向均衡地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧對(duì)振子施加的力指向均衡地點(diǎn)，做正功，B錯(cuò)；振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的答復(fù)力由彈簧振子所受合力供應(yīng)，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，故C、D對(duì)。三、非選擇題11.以以下圖，在豎直懸掛的勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用一個(gè)豎直向下的力將小球豎直拉向下方，當(dāng)小球靜止時(shí)拉力的大小為F，若撤去拉力，小球便在豎直面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，求：小球在最低點(diǎn)遇到彈簧對(duì)它的彈力的大?。恍∏蚪?jīng)過(guò)均衡地點(diǎn)時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量；小球在振動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的加快度的大小和方向。分析：(1)由于撤去F前小球靜止，故