高中物理选修12.3  简谐运动的回复力和能量(解析版).doc本文件免费下载 【共4页】

小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第3课简谐运动的回复力和能量本课重点(1)简谐运动的回复力特点,简谐运动过程中的能量转化。本课难点(2)简谐运动过程中的能量转化。一、单选题。1.如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好处于原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中()A.弹簧的最大弹性势能等于2mgAB.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C.物体在最低点时的加速度大小应为2gD.物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg解析:选A因物体振动到最高点时,弹簧正好处于原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重力mg=F回=kA,当物体在最低点时,弹簧的弹性势能最大等于2mgA,A对;在最低点,由F回=mg=ma知,C错;由F弹-mg=F回得F弹=2mg,D错;由能量守恒知,弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变,B错。2.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t=0时,其振动图象如图所示,则()A.t=T时,货物对车厢底板的压力最大B.t=T时,货物对车厢底板的压力最小C.t=T时,货物对车厢底板的压力最大D.t=T时,货物对车厢底板的压力最小答案:C解析:货物做简谐运动,合力的方向总指向平衡位置且回复力跟位移的大小成正比,货物受到重力和车厢地板的支持力作用,那么当货物位于平衡位置下方时FN=mg+k|x|;当货物位于平衡位置上方时,有FN=mg-kx,所以在正向最大位移处,对车厢底板的压力最小,在负向最大位移处,对车厢底板的压力最大,C项正确.二、多选题3.一弹簧振子做简谐运动,则以下说法正确的是()A.振子的加速度方向始终指向平衡位置小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comB.已知振动周期为T,若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相同C.若t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度相等,则Δt一定为振动周期的整数倍D.振子的动能相等时,弹簧的长度不一定相等答案ABD解析振子的加速度方向始终指向平衡位置,故A正确;若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子的位移相同,加速度也相同,故B正确;从平衡位置再回到平衡位置,经历的时间最短为,弹簧的长度相等,故C错误;关于平衡位置对称的两个位置,振子的动能相等,弹簧的长度不相等,故D正确.4.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O点为平衡位置,在C、D两点之间做周期为T的简谐运动.已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下,动能为Ek.下列说法正确的是()A.如果在t2时刻物块的速度大小也为v,方向向下,则t2-t1的最小值小于B.如果在t2时刻物块的动能也为Ek,则t2-t1的最小值为C.当物块通过O点时,其加速度最小D.物块在C、D两点的加速度相同答案AC解析如果在t1时刻物块位于O点上方且向下运动,t2时刻物块位于O点下方且与t1时刻物块速度相同,则t2-t1的最小值小于,选项A正确;如果在t2时刻物块的动能也为Ek,则t2时刻物块速度与t1时刻大小相等,方向可能相同,也可能相反,t2-t1的最小值小于,选项B错误;题图中O点是平衡位置,物块通过O点时位移最小,根据a=-知,其加速度最小,选项C正确;C、D两点关于平衡位置对称,加速度等大反向,选项D错误.5.一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示,已知弹簧的劲度系数为20N/cm,则()A.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B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向C.在0~4s内振子做了1.75次全振动D.在0~4s内振子通过的路程为3.5cm答案AB解析由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知,题图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为F=kx=2000N/m×0.0025m=5N,方向指向x轴的负方向,并且现在正在远离O点向x轴的正方向运动,A、B正确;由题图可读出周期为2s,4s内振子做两次全...

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