简谐运动的回复力和能量-【新教材】人教版高中物理选择性必修同步检测

高中物理选择性必修第一册第二章机械振动第3节简谐运动的回复力和能量一、单项选择题1．关于简谐运动，下列说法中正确的是（）A．回复力总是指向平衡位置B．物体在平衡位置受到的合力一定为零C．加速度和速度方向总跟位移的方向相反D．做简谐运动的物体如果位移越来越小，则加速度越来越小，速度也越来越小2．某弹簧振子振动的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（）A．振子振动周期为，振幅为B．时振子的速度为零，加速度为正向的最大值C．从到过程中振子动能增大，势能减小D．时振子的速度为负向的最大值3．如图所示，水平弹簧振子以坐标原点O为水平位置，沿x轴在M，N之间做简谐运动，其运动方程为，则（）A．t=时，振子的位移最小B．t=时，振子的加速度最小C．t=时，振子的速度沿x轴负方向D．t=0到t=的时间内，振子通过的路程为15cm4．一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是（）A．振子在M、N两点受回复力相同B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C．振子在M、N两点加速度大小相等D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动5．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知（）A．t=时，振子的速度方向向左B．t=时，振子的加速度方向向左C．t=到t=的时间内，振子的动能逐渐减小D．t=0到t=的时间内，振子通过的路程是80cm6．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．则（）A．任意时刻甲振子的位移都比乙振子的位移大B．零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大7．如图所示为做简谐运动物体的振动图像．由图可知（）A．0~时间内，物体的加速度从零变为正向最大B．~时间内，物体所受回复力从零变为正向最大C．~时间内，物体的速度从零变为正向最大D．1.5s~2.0s时间内，物体的动量从从零变为正向最大8．有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如下图所示．下列关于下图中（1）~（4）的判断正确的是（）A．图（1）可作为该物体的速度--时间图象B．图（2）可作为该物体的回复力--时间图象C．图（3）可作为该物体的回复力--时间图象D．图（4）可作为该物体的回复加速度--时间图象9．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，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（）A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小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A经O到B的过程中，回复力一直做负功10．如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（）A．在时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大B．从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为AC．在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小D．两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m，则M的振幅不变二、多项选择题11．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在一个周期内的振动图像如图所示，关于这个图像，下列哪些说法是不正确的是（）A．t=时，振子的加速度方向为正，速度方向也为正B．t=时，振子的加速度方向为负，速度方向也为负C．t=时，振子的速度为零，加速度为负的最大值D．t=时，振子的加速度为零，速度为负的最大值12．如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（）A．在t＝s时，弹簧振子的加速度为正向最大B．在t＝s与t＝s两个时刻，弹簧振子在同一位置C．从t＝0到t＝s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D．在t＝s时，弹簧振子有最小的弹性势能E.在t＝s与t＝s两个时刻，振子速度都为零13．一水平弹簧振子沿x轴方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点，向x轴正方向运动时弹簧被拉伸，振子的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，振子质量为m＝，则（）A．在0~4s内振子做了次全振动B．图中A点对应的时刻振子的加速度大小为5m/s2C．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向D．图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N，方向指向x轴的负方向14．某弹簧振子做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=10cos4πt（cm）。下列说法中正确的是（）A．弹簧振子的振幅为10cmB．弹簧振子的频率是2HzC．在t=时，弹簧振子的速度最大D．在t=时，弹簧振子的回复力最大E.在t=时，弹簧振子在平衡位置15．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．t=时，振子的速度方向向左B．t=时，振子在O点右侧6cm处C．t=和t=时，振子的加速度相同D．t=到t=的时间内，振子的加速度逐渐增大三、填空题16．一个弹簧振子被分别拉离平衡位置和处放手，使它们都做简谐运动，则前后两次振幅之比为______，周期之比为______，回复力的最大值之比为________.17．如图给出两个弹簧振子A、B做简谐运动的图像，则在8s—10s内，A的速度方向沿y轴________，大小在逐渐________；而B在这段时间内，其加速度方向沿y轴________，大小在逐渐________。在时，A、B振子都通过平衡位置，并且它们的速度大小相等、方向相反，从此时起，再经过________的时间，它们再同时通过平衡位置且速度相同。18．如图所示，质量为m的物体被放到劲度系数为k弹簧上，并使其在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的倍，重力加速度为g。则该简谐运动的平衡位置离O点（弹簧处于原长时其上端的位置）的距离为_______；振动过程中物体对弹簧的最小压力为_________；要使物体在振动过程中不离开弹簧，振幅不能超过_______。四、解答题19．有一个弹簧的劲度系数为100N/m、小球的质量为的弹簧振子。让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。求：(1)振子的振幅和周期；(2)振子振动过程中的处于最大位移处的加速度大小。20．如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA=100g，mB=500g，系统静止时弹簧伸长x=15cm，未超出弹性限度．若剪断A、B间绳，则A在竖直方向做简谐运动，求：(1)A的振幅为多大．(2)A的最大加速度为多大．（g取10m/s2）21．如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m=1kg的小球，小球静止时弹簧伸长量为10cm．现使小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最低点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移，随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2．（1）写出小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式；（2）求出小球在0~内运动的总路程和时刻的位置；（3）小球运动到最高点时加速度的大小．参考答案一、单项选择题12345678910ABCCBDDCAD二、多项选择题1112