2019高中物理課下能力提升三第十一章第3節(jié)簡諧運(yùn)動回復(fù)力和能量(含解析)新人教版

簡諧運(yùn)動的答復(fù)力和能量[基礎(chǔ)練]一、選擇題1．[多項選擇]對于答復(fù)力，以下說法正確的選項是()A．答復(fù)力是指物體遇到的指向均衡地點(diǎn)的力B．答復(fù)力是指物體遇到的合外力C．答復(fù)力是以力的作用成效來命名的，它能夠是彈力，也能夠是重力或摩擦力等幾個力的協(xié)力D．答復(fù)力實質(zhì)上就是向心力2．如下圖，對做簡諧運(yùn)動的彈簧振子m在地點(diǎn)A時的受力剖析(地點(diǎn)O為彈簧振子的均衡地點(diǎn))，正確的選項是()A．重力、支持力、彈簧的彈力B．重力、支持力、彈簧的彈力、答復(fù)力C．重力、支持力、答復(fù)力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力3．如下圖，圖甲為以O(shè)點(diǎn)為均衡地點(diǎn)，在A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動的彈簧振子，圖乙為該彈簧振子的振動圖象，由圖可知以下說法中正確的選項是()A．在t＝0.2s時，彈簧振子可能運(yùn)動到B地點(diǎn)B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度同樣C．從t＝0到t＝0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子的動能連續(xù)增添D．在t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，彈簧振子的加快度同樣4．如下圖，豎直懸掛的彈簧振子做振幅為A的簡諧運(yùn)動，當(dāng)物體抵達(dá)最低點(diǎn)時，物體恰巧掉下一半(即物體質(zhì)量減少一半)，今后振動系統(tǒng)的振幅的變化為()A．振幅不變

B．振幅變大C．振幅變小D．條件不夠，不可以確立5．(2016·青島高二檢測)如下圖，彈簧上邊固定一質(zhì)量為向上做振幅為A的簡諧運(yùn)動，當(dāng)小球振動到最高點(diǎn)時彈簧正好為原長，

m的小球，小球在豎直方則小球在振動過程中()A．小球最大動能應(yīng)等于mgAB．彈簧的彈性勢能和小球動能總和保持不變C．彈簧最大彈性勢能等于2mgAD．小球在最低點(diǎn)時的彈力大于2mg二、非選擇題6．彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為均衡地點(diǎn)，在、兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動，在t＝0時刻，振子從、BCOB間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動；在t＝0.20s時，振子速度第一次變成－v；在t＝0.50s時，振子速度第二次變成－v。求彈簧振子振動周期T；(2)若B、C之間的距離為

25cm，求振子在

4.00s

內(nèi)經(jīng)過的行程。[提能練

]一、選擇題1．[多項選擇]當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運(yùn)動時，以下說法中正確的選項是

(

)A．振子在振動過程中，速度同樣時，彈簧的長度必定相等，彈性勢能相等B．振子從最低點(diǎn)向均衡地點(diǎn)運(yùn)動的過程中，彈簧彈力一直做負(fù)功C．振子在運(yùn)動過程中的答復(fù)力由彈簧彈力和振子重力的協(xié)力供給D．振子在運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒2．(2015·臨川高二檢測)把一個小球套在圓滑細(xì)桿上，球與輕彈簧相連構(gòu)成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運(yùn)動，它環(huán)繞均衡地點(diǎn)正確的選項是()

O在

A、B間振動，如下圖，以下結(jié)論A．小球在O地點(diǎn)時，動能最大，加快度最小B．小球在A、B地點(diǎn)時，動能最大，加快度最大C．小球從A到O到B的過程中，答復(fù)力向來做正功D．小球從B到O的過程中，振子振動的能量不停增添3．如下圖，一底端有擋板的斜面體固定在水平面上，其斜面圓滑，傾角為勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在擋板上，上端與物塊A連結(jié)在一同，物塊靜止在斜面上。某時刻將B快速移開，A將在斜面上做簡諧運(yùn)動。已知物塊

θ。一個B緊挨著物塊AA、B的質(zhì)量分別為mA、mB，若取沿斜面向上為正方向，移開變化的圖象是選項圖中的()

B的時刻為計時起點(diǎn)，則

A的振動位移隨時間4．[多項選擇]圖甲是一個彈簧振子的表示圖，O是它的均衡地點(diǎn)，在B、C之間做簡諧運(yùn)動，規(guī)定向右為正方向，圖乙是它的速度v隨時間t變化的圖象，下邊的說法中正確的選項是()A．＝2s時刻，它的地點(diǎn)在點(diǎn)左邊4cm處tOB．t＝3s時刻，它的速度方向向左C．t＝4s時刻，它的加快度為方向向右的最大值D．它的一個周期時間為8s5．[多項選擇]如下圖，一彈簧振子在B、C間做簡諧運(yùn)動，均衡地點(diǎn)為O，振幅為A，已知振子的質(zhì)量為。若振子運(yùn)動到C處時，將一質(zhì)量為的物體放到的上邊，和一同MmMmM運(yùn)動且無相對滑動，以下表達(dá)正確的選項是()A．振幅不變B．振幅減小C．最大動能不變D．最大動能減小二、非選擇題6.如下圖，質(zhì)量

m＝0.5kg

的物體放在質(zhì)量

M＝4.5kg

的平臺上，隨平臺上、下做簡諧運(yùn)動。設(shè)在簡諧運(yùn)動過程中，二者一直保持相對靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為N/m，振幅為A＝0.1m。試求：二者一同運(yùn)動到最低點(diǎn)時，物體對平臺的壓力大小

k＝400(取g＝10m/s2)。答案[基礎(chǔ)練]1．分析：選AC答復(fù)力是物體振動時遇到的指向均衡地點(diǎn)的力，它使物體回到均衡位置。它是依據(jù)成效命名的，能夠是某一個力，能夠是某一個力的分力，也能夠是幾個力的合力，答復(fù)力不必定等于合外力，向心力是指物體做勻速圓周運(yùn)動所遇到的成效力，固然都是按成效命名的，但力的作用成效不一樣。2．分析：選A由彈簧振子的受力可知，振子受彈力、重力和支持力。3．分析：選At＝0.2s時，振子的位移為正的最大，但因為沒有規(guī)定正方向，所以此時振子的地點(diǎn)可能在A點(diǎn)也可能在B點(diǎn)，A正確；t＝0.1s時速度為正，t＝0.3s時速度為負(fù)，二者方向相反，B錯誤；從t＝0到t＝0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子遠(yuǎn)離均衡地點(diǎn)，速度減小，動能減小，C錯誤；t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，位移大小相等，方向相反，故加快度大小相等，方向相反，D錯誤。4．分析：選B當(dāng)物體抵達(dá)最低點(diǎn)時掉下一半(即物體質(zhì)量減少一半)后，新的系統(tǒng)將連續(xù)做簡諧運(yùn)動，機(jī)械能也是守恒的，所以還會抵達(dá)本來的最低點(diǎn)，可是，因為振子質(zhì)量的減少，新的均衡地點(diǎn)將比本來的均衡地點(diǎn)高，所以振幅變大，B正確。mg125．分析：選C小球均衡地點(diǎn)kx0＝mg，x0＝A＝k，當(dāng)?shù)诌_(dá)均衡地點(diǎn)時，有mgA＝2mv＋p，A錯誤；機(jī)械能守恒，所以動能、重力勢能和彈性勢能之和保持不變，B錯誤；從最E高點(diǎn)到最低點(diǎn)，重力勢能所有轉(zhuǎn)變成彈性勢能，Ep＝2mgA，最低點(diǎn)加快度等于最高點(diǎn)加快度g，據(jù)牛頓第二定律F－mg＝mg，F(xiàn)＝2mg，D錯誤，C正確。6．分析：(1)畫出彈簧振子簡諧運(yùn)動的表示圖如下圖。由對稱性可得T＝0.50×2s＝1.00s若B、C之間距離為25cm，1則振幅A＝2×25cm＝12.5cm振子4.00s(4個周期)內(nèi)經(jīng)過的行程s＝4×4×12.5cm＝200cm答案：(1)1.00s(2)200cm[提能練]1．分析：選CD振子在均衡地點(diǎn)雙側(cè)來去運(yùn)動，速度同樣的地點(diǎn)可能出此刻對于均衡地點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)，這時彈簧長度顯然不等，A錯誤；振子由最低點(diǎn)向均衡地點(diǎn)運(yùn)動的過程中，彈簧對振子施加的力指向均衡地點(diǎn)，做正功，B錯誤；振子運(yùn)動過程中的答復(fù)力由彈簧振子所受協(xié)力供給且運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，C、D正確。2．分析：選A小球在均衡地點(diǎn)O時，彈簧處于原長，彈性勢能為零，動能最大，位移為零，加快度為零，A項正確；在最大位移A、B處，動能為零，加快度最大，B項錯誤；由A→O答復(fù)力做正功，由O→B，答復(fù)力做負(fù)功，C項錯誤；由B→O動能增添，彈性勢能減小，總能量不變，D項錯誤。3．分析：選B剛移開B時應(yīng)為簡諧振動的最低點(diǎn)，此時彈簧的形變量x1＝A＋BgsinθAsinθ，簡諧振動處于均衡地點(diǎn)時，彈簧的形變量，所以簡諧振kx2＝kmBgsinθ，B正確。動的振幅為x1－x2＝k4．分析：選BCD依據(jù)圖象可知是從彈簧振子經(jīng)過B向左計時，＝8s，D正確；所以T從B到O要0.25T即2s，其地點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在O點(diǎn)，A錯誤；T＝3s時為質(zhì)點(diǎn)從O到C過程中，所以它的速度方向向左，B正確；t＝4s時刻，質(zhì)點(diǎn)在C處，位移向左最大，答復(fù)力與位移方向相反，即它的加快度為方向向右的最大值，C正確。5．分析：選AC振子運(yùn)動到C處時速度恰為零，此時放上m，系統(tǒng)的總能量即為此時彈簧儲藏的彈性勢能，因為簡諧運(yùn)動中機(jī)械能守恒，所以振幅保持不變，A正確，B錯誤；因為機(jī)械能守恒，最