2024-2025学年教科版（2019）选择性必修第一册 2.2简谐运动的回复力及能量 课时过关练（含解析）

2024-2025学年教科版（2019）选择性必修第一册 2.2简谐运动的回复力及能量 课时过关练（含解析） 一、单选题 1．卡车在行驶时，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板.设货物做简谐运动，以竖直向上为正方向，货物的振动图像如图所示，则在图像上四点中，货物对车厢底板压力最小的是( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 2．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B为分居O点左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，物体的位移x随时间t变化的正弦曲线如图乙所示，下列说法正确的是( ) A.时，物体在O点右侧6cm处 B.物体在和时的速度相同 C.时，物体的加速度方向水平向右 D.到的时间内，物体的加速度和速度都逐渐增大 3．一列质量为m（分布均匀）、长为l的玩具小火车从平面上以速度依靠惯性冲上一个倾角为的固定斜面，假设水平面和斜面连接处不损耗能量，不计一切摩擦。则关于玩具小火车爬坡的过程（以水平面为零势面），下列说法正确的是( ) A.火车头在斜面上一直做匀减速运动 B.若在斜面上的车厢长度为时，则小车的重力势能为 C.若在斜面上的车厢长度为时，则小车的速度为 D.从火车头接触斜面到火车速度为零所经历的时间可能为 4．如图甲所示，质量为m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是( ) A.时间内，物体A的速度与加速度方向相反 B.物体A在任意一个1.25s内通过的路程均为50cm C.物体A的振动方程为 D.物体B对水平面的最大压力为6mg 二、多选题 5．如图（a）所示，下端附有重物的粗细均匀木棒浮在水中，将木棒向下按压一段距离后释放，木棒与重物组成的系统所受的浮力F随时间周期性变化，如图（b）所示，忽略空气及水的阻力，下列说法正确的是( ) A.木棒与重物组成的系统做简谐运动，重力提供回复力 B.0~0.25 s内木棒与重物组成的系统的加速度逐渐减小 C.木棒和重物的重力之和等于 D.木棒与重物组成的系统所受合外力与偏离受力平衡位置的距离成正比 6．在水平方向做简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速率为v，则下列说法中正确的是( ) A.从某时刻起，在半个周期内，弹力做功一定为零 B.从某时刻起，在半个周期内，弹力做的功可能是0到之间的某一个值 C.从某时刻起，在半个周期内，弹力的冲量一定为零 D.从某时刻起，在半个周期内，弹力的冲量大小可能是0到2mv之间的某一个值 7．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的托盘，处于静止状态。现将一质量为m的粘性小球自距盘面高度为h处无初速释放，与盘发生碰撞后未反弹，碰撞时间极短。不计空气阻力，重力加速度为g，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中正确的是( ) A.小球与盘运动的最大速度为 B.小球与盘碰后向下运动距离时，盘的速度达到最大 C.小球与盘向上运动过程中，弹簧的弹性势能一直减小 D.当小球与盘的加速度向上且大小为时，其速度大小为 三、计算题 8．简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。 （1）如图1所示，将两个劲度系数分别为和的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端固定，中间接一质量为m的小球，此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以O为平衡位置往复运动。请你结合回复力的知识证明，小球所做的运动是简谐运动。 （2）做简谐运动的质点，其运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系可以表示为，其中为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度，c为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。将图1中质量为m的小球视为质点，两个轻质弹簧的劲度系数分 ... ...