第二节 简谐运动的回复力及能量 (分值:100分) 选择题1~11题,每小题8分,共88分。 基础对点练 题组一 回复力 1.下列关于简谐运动回复力的说法正确的是 ( ) 回复力是使物体回到平衡位置的力,它只能由物体受到的合外力来提供 回复力可以由物体所受到的某一个力的分力提供 回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方向相同 回复力的方向总是跟物体的速度方向相反 2.关于简谐运动的回复力F=-kx的含义,下列说法正确的是 ( ) k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的长度 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 根据k=-可以认为k与F成正比 表达式中的“-”号表示F始终阻碍物体的运动 3.(多选)如图所示,物体m系在两水平弹簧之间,弹簧劲度系数分别为k1和k2,且k1=k,k2=2k,两弹簧均处于自然伸长状态,今向右拉动m,然后释放,物体在B、C间振动(不计阻力),O为平衡位置,则下列判断正确的是 ( ) m做简谐运动,OC=OB m做简谐运动,OC≠OB 回复力F=-kx 回复力F=-3kx 题组二 简谐运动的能量转化 4.(多选)(2024·山东济南高二月考)如图所示,轻弹簧拴着小球放在光滑水平面上,O为弹簧的原长处。现将小球拉至A处后释放,则小球在A、B间往复运动,下列说法正确的是 ( ) 从B→O,速度不断减小 在O处弹性势能最小 从B→O,速度不断增大 在B处弹性势能最小 5.如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像,由图像可知 ( ) 在0.1 s时,由于位移为零,所以弹簧振子的能量为零 在0.2 s时,弹簧振子具有最大势能 在0.35 s时,弹簧振子的能量尚未达到最大值 在0.4 s时,振子的动能最大 6.(2024·北京丰台区高二期中)如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为坐标原点,建立Ox轴,规定向右为正方向,其简谐运动的周期T= 0.8 s,OM=ON=10 cm。t=0时刻,将小球由N点静止释放。关于小球的运动,下列说法正确的是 ( ) 简谐运动的表达式为x=0.1sin(2.5πt)m 每次通过同一位置时,速度一定相同 从M经O到N的过程中,弹簧振子系统的机械能先增加再减小 从N到O的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能 题组三 简谐运动中各物理量的变化规律 7.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是 ( ) t =1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值 t =2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值 t =3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零 t =4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值 8.质量为0.5 kg的小球静止在O点,现用手竖直向上托起小球至A点,使弹簧处于原长状态,如图甲所示。t=0时放手,小球在竖直方向上A、B之间运动,其位移x随时间t的变化如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是 ( ) 小球在t=0.6 s时速度方向向上 小球在t=1.2 s时加速度方向向下 小球从A到B过程中,弹簧的弹性势能一直增大 该弹簧的劲度系数为100 N/cm 综合提升练 9.(多选)如图所示,在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为m的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于O点。现使小球以O点为平衡位置,在C、B两点间沿光滑水平面做简谐运动,关于这个弹簧振子做简谐运动的过程,下列说法中正确的是 ( ) 小球从O位置向B位置运动过程中做匀减速运动 小球每次通过同一位置时的加速度一定相同 小球从C位置向B位置运动过程中,弹簧振子所具有的势能持续增加 小球在C位置时弹簧振子所具有的势能与在B位置时弹簧振子所具有的势能相等 10.如图所示为某弹簧振子做简谐运动的图像,下列说法正确的是 ( ) t=0.1 s与t=0.5 s时刻,振子的回复力相同 t=0.1 s到t=0.5 s,振子的动能先减小后增大 振动系统在t=0.1 s时刻的机械能比t=0.2 s时刻的大 从t=0时刻开始,经过任意0.4 s,振动系统的势能不变 11.(多选)如图所示,物体A与滑块B一起在光滑水平面上做 ... ...
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