3　简谐运动的回复力和能量 同步练习（有解析）

机械振动 3　简谐运动的回复力和能量 1．关于简谐运动的回复力F＝－kx的含义，下列说法正确的是(　　 ) A．k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的长度 B．k是回复力跟位移的比值，x是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移 C．根据k＝－，可以认为k与F成正比 D．表达式中的“－”号表示F始终阻碍物体的运动 2．如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一物块，取物块静止时所处位置为坐标原点O，向下为正方向，建立Ox坐标轴．现将物块竖直向下拉到A位置后由静止释放，不计空气阻力．已知物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，A位置的坐标为x1，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　 ) A．该简谐振动的振幅为2x1 B．在任意周期内物块通过的路程一定等于x1 C．物块在A位置时的回复力大小为kx1 D．物块在A位置的回复力大小为kx1－mg 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，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，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 4．一个弹簧振子做简谐运动的周期为T，设t1时刻小球不在平衡位置，经过一段时间到t2时刻，小球的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同，t2－t1<，如图所示．则下列说法错误的是(　　 ) A．t2时刻小球的加速度一定跟t1时刻的加速度大小相等、方向相反 B．在t1～t2时间内，小球的加速度先减小后增大 C．在t1～t2时间内，小球的动能先增大后减小 D．在t1～t2时间内，弹簧振子的机械能先减小后增大 5．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为m的物体， 物体在竖直方向上做简谐运动，弹簧对物体的拉力F随时间变化如图乙所示，重力加速度为g.由此可以判定运动过程中(　　 ) A．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 B．物体的最大动能等于 C．物体的最大加速度为2倍的重力加速度 D．振幅为 6．如图所示为两个弹簧振子的振动图像，下面的说法中正确的是(　　) A．甲的振动能量是乙的2倍 B．甲的振动频率是乙的2倍 C．乙的振动周期是甲的 D．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1 7．(多选)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20 N/cm，振子质量m＝0.1 kg，则(　　) A．图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N，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轴的负方向 C．图中A点对应的时刻振子的加速度大小为50 m/s2 D．在0～4 s内振子通过的路程为4 cm 8．(多选)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．弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B．t＝0.1 s时，弹簧振子的位移为 cm C．从t＝0到t＝0.2 s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D．在t＝0.2 s与t＝0.6 s两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 9．(多选)(2024年青岛期末)如图甲所示，下端附着重物粗细均匀的木棒，竖直悬浮在装有盐水的杯子里，将木棒竖直向上提起一段距离后释放，木棒沿竖直方向做简谐运动．以木棒所受浮力F为纵轴，木棒运动时间t为横轴建立平面直角坐标系，浮力F随时间t变化的图像如图乙所示．已知盐水密度为ρ，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g.下列说法正确的是(　　 ) A．木棒做简谐运动的回复力由盐水对木棒的浮力提供 B．0.25～0.50 s内木棒的加速度逐渐增大 C．从0.50～1.00 s过程中木棒的动量逐渐变大 D．木棒在竖直方向 ... ...