高中物理人教版选修3-4假期作业：第十一章+假期作业（三）简谐运动的回复力和能量+Word版含解析

假期作业(三)　简谐运动的回复力和能量  1．(多选)(·宁波高二检测)关于机械振动，以下说法正确的是(　　) A．回复力可能是物体受到的合外力 B．回复力是根据力的作用效果命名的 C．振动中位移的方向是不变的 D．物体振动到平衡位置时所受合外力一定等于零 【解析】　回复力可以是某个力，可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力，A正确；回复力可以由重力、弹力、摩擦力等各种不同性质的力提供，其效果是使物体回到平衡位置，B正确；位移是从平衡位置指向物体所在位置，其方向是不同的，C错误；物体振动到平衡位置时，所受回复力为零，但合外力不一定为零，D错误． 【答案】　AB 2．下列能正确反映做简谐运动的物体所受回复力与位移关系的图象是(　　) 【解析】　由F＝－kx知B选项正确． 【答案】　B 3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中(　　) A．振子所受的回复力逐渐增大 B．振子的位移逐渐增大 C．振子的速度逐渐减小 D．振子的加速度逐渐减小 【解析】　振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的位移，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小．而回复力与位移成正比，故回复力也减小．由牛顿第二定律a＝F/m得，加速度也减小，物体向平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大． 【答案】　D 4．(多选)(·大连质检) 图11-3-12 如图11-3-12所示为某一质点的振动图象，|x1|>|x2|，由图可知，在t1和t2两个时刻，质点振动的速度v1、v2与加速度a1、a2的关系为(　　) A．v1a2，方向相同 D．a1>a2，方向相反 【解析】　由图象知t1、t2两时刻质点都在沿x轴负方向运动，越靠近平衡位置，速度越大，故选项A正确．由a＝－k′x可知，选项D正确． 【答案】　AD 5．(多选)一质点做简谐运动的图象如图11-3-13所示，则该质点(　　) 图11-3-13 A．在0.015 s时，速度和加速度都为－x方向 B．在0.01～0.03 s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小 C．在第八个0.01 s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大 D．在每1 s内，回复力的瞬时功率有100次为零 【解析】　该题考查各物理量在图象中的表示，要根据图象把握运动过程．在0.015 s时，从图象中可以看出，速度方向沿－x方向，而加速度方向沿＋x方向，A项错误；在0.01 s～0.03 s时间内，速度方向先沿－x方向，后沿＋x方向，速度先减小后增大，而加速度方向始终沿＋x方向，加速度大小先增大后减小，所以B正确；在第八个0.01 s内的位移沿＋x方向且逐渐增大，而速度却在不断减小，所以C错误；由图可知：T＝0.04 s，1 s内的周期数n＝＝25，当回复力为零时，回复力的功率为零，当回复力最大时，质点速度为零，回复力的功率也为零，这样一个周期内，功率为零的时刻有四次，因此，在每1 s内回复力的瞬时功率为零的次数有4×25＝100(次)，所以D正确． 【答案】　BD 6. 图11-3-14 如图11-3-14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 【解析】　t1、t3时刻振子在最大位移处，弹力最大，动能最小．t2、t4时刻振子在平衡位置，动能最大、弹力最小，故B正确． 【答案】　B 7．(·合肥高二检测) 图11-3-15 如图11-3-15所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20 cm，振子由A到B的时间为0.1 s，则下列说法中正确的是(　　) A．振子在A、B两点时，弹簧弹力大小相等 B．振子由A到O的时间比振子由O到B的时间短 C．振子完成一次全振动通过的路 ... ...