高中物理 第十一章 机械振动 3 简谐运动的回复力和能量课后训练 新人教版选修3-41.doc_第1页
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文档简介

1、a简谐运动的回复力和能量基础巩固1做简谐运动的振子每次通过同一位置时,相同的物理量是()A速度 B加速度 C位移 D动能2如图所示,弹簧振子B上放一个物块A,在A与B一起做简谐运动的过程中,关于A受力说法中正确的是()A物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力D物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力3把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图所示,则()A小球在O位置时,动能最大,加速度最

2、小B小球在A、B位置时,动能最大,加速度最大C小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功D小球从B到O的过程中,振动的能量不断增加4弹簧振子的质量是2 kg,当它运动到平衡位置左侧2 cm时,受到的回复力是4 N,当它运动到平衡位置右侧4 cm时,它的加速度是()A2 m/s2,向右 B2 m/s2,向左C4 m/s2,向右 D4 m/s2,向左5弹簧振子在做简谐运动的过程中,下列说法中正确的是()A在平衡位置时它的机械能最大B在最大位移处它的弹性势能最大C从平衡位置到最大位移处动能减小D从最大位移处到平衡位置动能减小6.如图甲所示,一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置,如图乙所示是振子

3、做简谐运动时的位移时间图象,则关于振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图象中正确的是()能力提升7一做简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v0。若从某时刻算起,在半个周期内,合外力()A做功一定为0aaB做功一定不为0C做功一定是D做功可能是0到之间的某一个值8公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T。取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即t0,其振动图象如图所示,则()A时,货物对车厢底板的压力最大B时,货物对车厢底板的压力最小C时,货物对车厢底板的压力最大D时,货物对车厢底板的压力最小9如图所

4、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,mAmBm。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_。10如图所示,质量为m的密度计插在密度为的液体中,已知密度计圆管的直径为d,试证明密度计经竖向推动后在竖直方向上的振动可看做简谐运动(液体对运动的阻力忽略不计)。aa参考答案1. 答案:BCD点拨:振子通过同一位置时,位移、加速度的大小和方向都相同。速度的大小相同,但方向不一定相同,因此B、C、D正确。2. 答案:D 点拨:物块A受到重力、支持力和摩擦力的作用。摩擦力提供回复力,所以随时间变

5、化其大小和方向都变化,D选项正确。3. 答案:A点拨:小球在平衡位置时动能最大,加速度为零,因此A选项正确。小球靠近平衡位置时,回复力做正功;远离平衡位置时,回复力做负功。振动过程中总能量不变,因此B、C、D选项不正确。4. 答案:D点拨:由振动对称性知右侧4 cm处回复力为8 N,由a知a4 m/s2,方向向左。 5. 答案:BC点拨:平衡位置处速度最大,动能最大,势能最小;由平衡位置到最大位移处,动能减小,势能增大,全过程机械能总量保持不变,由以上分析得选项B、C正确。6. 答案:C点拨:加速度与位移的关系a,由题乙图位移x得到加速度时间图象为C选项。 7. 答案:A点拨:半个周期内,动能

6、变化量为0,合外力做功一定为0,故A正确,B、C、D错。8. 答案:C点拨:要使货物对车厢底板的压力最大,则车厢底板对货物的支持力最大,则要求货物向上的加速度最大,由振动图象可知在时,货物向上的加速度最大,则C选项正确;货物对车厢底板的压力最小,则车厢底板对货物的支持力最小,则要求货物向下的加速度最大,由振动图象可知在时,货物向下的加速度最大,所以选项A、B、D错误。9. 答案:Mg点拨:本题考查简谐运动的特点及物体受力情况的分析。剪断细线前A的受力情况:重力mg,向下;细线拉力F拉mg,向下;弹簧对A的弹力F2mg,向上。此时弹簧的伸长量为x。剪断细线后,A做简谐运动,其平衡位置在弹簧的伸长量为x处,最低点即刚剪断细线时的位置,离平衡位置的距离为。由简谐运动的特点知最高点离平衡位置的距离也为,所以最高点的位置恰好在弹簧的原长处。此时弹簧对木箱作用力为零,所以此时木箱对地面的压力为Mg。 10. 证明:密度计在竖直方向上振动的回复力为其受到的合力。密度计处于平衡位置时,受到的浮力F浮mg。当密度计有一向下的位移x时,则受到的浮力F浮F浮。此时所受合力FF浮mgF浮F浮,方向向上,和位移x方向相反。当密度计有一向上位移x时,则受到的浮力F浮F浮。此时所受合力FmgF浮

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