人教版物理高二选修3-4 11.3简谐运动的描述回复力和能量同步练习
试卷更新日期：2016-01-07 类型：同步测试
一、选择题
-
1. 做简谐振动的物体，当它每次 经过同一位置时，可能不同的物理量是( )A、位 移 B、速度 C、加速度 D、回复力2. 物体做简谐运动时，下列叙述 中正确的是( )A、处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 B、物体到达平衡位置，合力一定为零 C、物体到达平衡位置，回复力一定为零 D、物体的回复力为零时，合力不一定为零3. 质点做简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是( )A、位移 B、回复力 C、加速度 D、动能[4. 对于弹簧振子的回复力与位移的关系图象，下列图象中正确的是( )A、
B、
C、
D、
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，它围绕平衡位置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B到O的过程中，振动的能量不断增加6.一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由图可知，在t＝4 s时，质点的( )
A、速度为正的最大值，加速度为零 B、速度为负的最大值，加速度为零 C、速度为零，加速度为负的最大值 D、速度 为零，加速度为正的最大值7.某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断，下列说法正确的是( )
A、第1 s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 B、第2 s末振子相对于平衡位置的位移为－20 cm C、第2 s末和第3 s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反 D、第1 s内和第2 s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反8.如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此拴接在一起．当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前比较有( )
A、Q的振幅增大，通过O点时的速率增大 B、Q的振幅减小，通过O点时的速率减小 C、Q的振幅不变，通过O点时的速率增大 D、Q的振幅不变，通过O点时的速率减小9.甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知( )
A、两弹簧振子完全相同 B、两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1 C、振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D、振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶210.如图为一弹簧振子的振动图象，由此可知( )
A、在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大 B、在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小 C、在t3时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小 D、在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大11.如图为某个弹簧振子做简谐运动的图像，由图像可知( )
A、由于在0.1s末振幅为零，所以振子的振动能量为零 B、在0.2s末振子具有最大势能 C、在0.4s末振子具有的能量尚未达到最大值 D、在0.4s末振子的动能最大12. 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是 ( )A、振子在振动过程 中，速度相同时，弹簧 的长度一定相等，弹性势能相等 B、振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始 终做负功 C、振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力和振子重力的合力提供 D、振子在运动过程中，系统的机械能守恒13.如图所示，图甲为以O点为平衡 位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是( )
A、在t=0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置 B、在t=0.1s与t=0.3s两个 时刻，弹簧振子的速度相同 C、从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D、在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同14.如图所示的弹簧振子在做简谐运动，O为平衡位置，A、B为最大位移处．下列说法正确的是( )
A、振子在O点时，弹性势能最小 B、振子在A点和在B点，弹性势能相等 C、振子在O点时，弹性势能与重力势能之和最小 D、振子在A点和在B点，弹性势能与重力势能之和相等15.在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图所示。假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )
A、0～1s内 B、1～2s内 C、2～3s内 D、3～4s内二、填空题
-
16.
如图所示，在水平方向上振动的弹簧振子的受力情况分别是、、。
17.如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M。简谐运动的能量取决于 ， 本题中物体振动时能和能相互转化，总守恒。
18.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象，已知两个振子质量之比为mA ∶mB =2∶3，弹簧 的劲度系数之比为kA∶kB=3∶2，则它们的周期之比T A∶TB=；它们的最大加速度之比为aA∶aB=。
19. 做简谐运动的弹簧振子质量为0.2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时，受到的回复力是4 N；当它运动到平衡位置右侧40 cm时，它的加速度为m/s2 ， 方向为。20.一质点做简谐振动，振动图象如图所示，在t1、t2时刻这个质点相同的物理量有：、、。
三、解答题
-
21.
两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为k1、k2 ， 它们与一个质量为m的小球组成弹簧振子，静止时，两弹簧均处于原长，如图所示。试证明弹簧振子 做的运动是简谐运动。
22.如图所示，A、B叠放在光滑水平地面上，B 与自由长度为L0的轻弹簧相连，当系统 振动时，A、B始终无相对滑动，已知mA＝3m ， mB＝m ， 当振子距平衡位置的位移x的大小为时，系统的加速度大小为a ， 求：A、B间摩擦力Ff与位移x的函数关系．
23.质量为m1和m2的两物块用轻弹簧相连，将它们竖立在水平面上，如图所示．现在用竖直向下的压力F压m1 ， 使它们处于静止状态．突然撤去压力，当m1上升到最高点时，m2对地压力恰好为零．则系统静止时竖直向下压力F的大小等于多少？(提示：撤去力后m1上下做简谐运动)
24.如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：
(1)、振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？(2)、振子在A点的位移．(3)、振子在B点的加速度．25.如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m=0.5kg，弹簧劲度系数k=240N/m，将滑块从平衡位 置O向左平移，将弹簧压缩5cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则：
(1)、滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块加速度多大?(2)、滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块速度多大?(假设整个系统具有的最大弹性势能为0. 3J)