第二章　3　简谐运动的回复力和能量-2025版高二物理选择性必修一

3简谐运动的回复力和能量(分值：100分)1～8题每题7分，共56分考点一简谐运动的回复力1．(多选)关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是()A．简谐运动的回复力一定是弹力B．回复力的方向一定指向平衡位置C．回复力大小一定与位移大小成正比，且两者方向总是相反D．简谐运动的回复力公式F＝－kx中，k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的长度2．对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是()3．(2023·温州市高二开学考)做简谐运动的物体经过A点时，加速度的大小是2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小是3m/s2，方向指向A点。若AB之间的距离是10cm，则它的平衡位置在()A．AB之间，距离B点4cm处B．AB之间，距离A点4cm处C．AB的外侧，距离A点4cm处D．AB的外侧，距离B点6cm处考点二简谐运动的能量4．(2023·衡水市武强中学高二期中)弹簧振子的振动图像如图所示。在2～3s的时间内，振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是()A．Ek变小，Ep变大 B．Ek变大，Ep变小C．Ek、Ep均变小 D．Ek、Ep均变大5.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，平衡位置为O，小球在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，势能最小B．小球在A、B位置时，动能最大，总能量最大C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功D．小球在O位置时系统的总能量大于小球在B位置时系统的总能量6.如图所示，由轻质弹簧下面悬挂一物块组成一个竖直方向振动的弹簧振子，弹簧的上端固定于天花板上，当物块处于静止状态时，取它的重力势能为零，现将物块向下拉一小段距离后放手，此后弹簧振子在平衡位置附近上下做简谐运动，不计空气阻力，则()A．弹簧振子速度最大时，振动系统的势能为零B．弹簧振子速度最大时，物块的重力势能与弹簧的弹性势能相等C．弹簧振子经平衡位置时，振动系统的势能最小D．弹簧振子在振动过程中，振动系统的机械能不守恒考点三简谐运动中各物理量的变化7.如图所示，弹簧振子在B、C两点间做无摩擦的往复运动，O是振子的平衡位置，细杆水平。则振子()A．从B向O运动过程中动能一直减小B．从O向C运动过程中加速度一直减小C．从B经过O向C运动过程中速度一直增大D．从C经过O向B运动过程中弹性势能先减小后增大8．(多选)(2023·遂宁市高二期中)如图为某质点做简谐运动的图像，则由图线可知()A．t＝0.5s时振子的回复力方向向正方向B．t＝2.5s时质点的速度与加速度同向C．t＝3.5s时质点正处在动能向势能转化的过程之中D．从第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动9、10题每题9分，11题16分，共34分9．(2023·青岛市高二期末)一弹簧振子振幅为A，从最大位移处经过时间t0第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过时间eq\f(t0,3)时的加速度大小和动能分别为a1和E1，而振子位移为eq\f(A,3)时的加速度大小和动能分别为a2和E2，则a1、a2和E1、E2的大小关系为()A．a1>a2，E1<E2 B．a1>a2，E1>E2C．a1<a2，E1<E2 D．a1<a2，E1>E210．(2023·绵阳市高二月考)如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B放在光滑水平面上，B的一侧与一水平轻弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上做简谐运动，运动过程中A、B无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当B离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于()A．0 B．kxC.eq\f(m,M)kx D.eq\f(m,M＋m)kx11.(16分)(2023·宿迁市高二期中)如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，mA＝0.1kg，mB＝0.1kg，弹簧的劲度系数为k＝40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取10m/s2。求：(1)(4分)剪断细绳瞬间的回复力大小；(2)(6分)A做简谐运动的振幅；(3)(6分)A在最高点时的弹簧弹力大小。(10分)12．(多选)(2023·阜阳市高二期中)光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为E＝eq\f(1,2)kA2，其中k为弹簧的劲度系数，A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg，弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J，则下列说法正确的是()A．振子的最大加速度为8m