高中物理 课后知能检测2 沪科版选修3-4

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 课后知能检测2 沪科版选修3-41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变化的力C可以是大小不变而方向改变的力D一定是变力 【解析】由Fkx可知，由于位移的大小和方向在变化，因此回复力的大小和方向也在变化一定是变力【答案】D2(多选)关于简谐振动，以下说法中正确的是()A回复力总指向平衡位置B加速度、速度方向永远一致C在平衡位置加速度、速度均达到最大值D在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零【解析】回复力是把物体拉回到平衡位置的力，A对；加速度方向始终指向平衡位置，速度方向可能指向平衡位置，也可能远离平衡位置，B错；平衡位置位移为零，据a知加速度为零，势能最小，动能最大，速度最大，C错，D对【答案】AD3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aF/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)(2013咸阳检测)如图129所示是某一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是()图129A在第1 s内，质点速度逐渐增大B在第2 s内，质点速度逐渐增大C在第3 s内，动能转化为势能D在第4 s内，动能转化为势能【解析】质点在第1 s内，由平衡位置向正向最大位移处运动，做减速运动，所以选项A错误；在第2 s内，质点由正向最大位移处向平衡位置运动，做加速运动，所以选项B正确；在第3 s内，质点由平衡位置向负向最大位移处运动，动能转化为势能，所以选项C正确；在第4 s内，质点由负向最大位移处向平衡位置运动，势能转化为动能，所以选项D错误【答案】BC5(多选)如图1210所示，轻质弹簧下挂一个重为300 N的物体A，伸长了3 cm，再挂上重为200 N的物体B时又伸长了2 cm，若将连接A、B两物体的细线烧断，使A在竖直面内振动，则()图1210A最大回复力为300 NB最大回复力为200 NC振幅为3 cmD振幅为2 cm【解析】在最低点绳被烧断后，A受到的合力是200 N，B对；振幅应是2 cm，D对【答案】BD6(2013榆林检测)如图1211甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T2 s，从振子处于最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图像如图乙所示关于这个图像，下列说法正确的是()甲乙图1211At1.25 s时，振子的加速度为正，速度也为正Bt1.7 s时，振子的加速度为负，速度也为负Ct1.0 s时，振子的速度为零，加速度为负向最大值Dt1.5 s时，振子的速度为零，加速度为负向最大值【解析】t1.25 s时，加速度为负，速度为负；t1.7 s时，加速度为正，速度为负；t1.0 s时，速度为零，加速度为负向最大值；t1.5 s时，速度为负向最大值，加速度为零，故C正确【答案】C7(多选)做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的()A加速度B速度C位移 D动能【解析】做简谐运动的物体，每次经过同一位置时具有相同的位移，位移相同则回复力相同，回复力相同则加速度相同；速度大小相等，但方向可能相同，也可能相反，但动能一定是相等的，所以A、C、D正确【答案】ACD8(2013赤峰检测)如图1212所示，弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中()图1212A小球最大动能应等于mgAB弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变C弹簧最大弹性势能等于2mgAD小球在最低点时的弹力大于2mg【解析】设小球受力平衡时弹簧的压缩量为x0，则有mgkx0，由题意知x0A，小球振动到最低点时，弹簧的压缩量为2x02A，弹力为k2x02mg，选项D错误；由动能定理知，小球由最高点到最低点的过程中，重力势能减少量mg2A全部转化为弹簧的弹性势能，选项C正确；在平衡位置时，小球的动能最大，由最高点振动到平衡位置的过程中，重力势能减少量mgA一部分转化为动能，一部分转化为弹性势能，故选项A错误；小球在振动过程中还有重力势能的变化，故选项B错误【答案】C9(多选)如图1213所示是某弹簧振子的振动图像，试由图像判断下列说法中正确的是()图1213A振幅是3 cmB周期是8 sC. 4 s末小球速度为负，加速度为零，回复力为零D第22 s末小球的加速度为正，速度最大【解析】纵轴是质点离开平衡位置的位移，横轴是时间，图像是振动图像由图像可知振幅A3 cm，故A正确；而周期T8 s，故B正确；4 s末时质点在“下坡路程”，因而速度为负，而质点正好在平衡位置，因而a0，C正确；第22 s末恰是2个周期，因而质点正处于负向最大位移处，速度为0，加速度正向最大，则D错误，故正确选项为A、B、C.【答案】ABC10如图1214所示，小球被套在光滑的水平杆上，跟弹簧相连组成弹簧振子，小球在平衡位置附近的A、B间往复运动，以O为位移起点，向右为位移x的正方向，则：图1214(1)速度由正变负的位置在_；(2)位移为负向最大值的位置在_；(3)加速度由正变负的位置在_；(4)加速度达到正向最大值的位置在_【解析】矢量由正变负时，就是矢量改变方向时，也就是该矢量数值为零时，故速度由正变负的位置在B点，加速度由正变负的位置在O点，负向最大位移的位置在A点加速度ax，正向最大加速度处的位置在A点【答案】(1)B(2)A(3)O(4)A11已知水平弹簧振子的质量为2 kg，当它运动到平衡位置左侧2 cm时受到的回复力为4 N，求当它运动到平衡位置右侧4 cm时，受到的回复力的大小和方向以及加速度的大小和方向【解析】Fkx，所以F1的大小F1kx1，由此可得k200 N/m.F2kx22004 102 N8 N，由于位移向右，故回复力F2的方向向左根据牛顿第二定律a2 m/s24 m/s2，方向向左【答案】回复力大小为8 N，方向向左加速度大小为4 m/s2，方向向左12如图1215所示，质量为m的小球在两根劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧作用下在光滑水平面上的运动(小球在O点时两根弹