课件编号6469912

高中物理 粤教版选修3-4 课后作业  1.2简谐运动的力和能量特征 Word版含解析

日期:2024-05-01 科目:物理 类型:高中试卷 查看:90次 大小:84657Byte 来源:二一课件通
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2 1.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】 该题考查的是回复力、加速度、速度随位移的变化关系,应根据牛顿第二定律进行分析.当振子向平衡位置运动时,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.物体向着平衡位置运动时,回复力与速度方向一致,故物体的速度逐渐增大,正确答案选D. 【答案】 D 2.(多选)物体做简谐运动时,下列叙述中正确的是(  ) A.平衡位置就是回复力为零的位置 B.处于平衡位置的物体,一定处于平衡状态 C.物体到达平衡位置,合力一定为零 D.物体到达平衡位置,回复力一定为零 【解析】 本题考查简谐运动平衡位置这一知识点,并考查了处于平衡位置时回复力和物体所受合力等问题。应注意平衡位置是回复力等于零的位置,但物体所受到的合力不一定为零.因此A、D正确. 【答案】 AD 3.弹簧振子多次通过同一位置时,下述物理量变化的有(  ) A.位移    B.速度 C.加速度 D.动能 【解析】 过同一位置时,位移、回复力和加速度不变.由机械能守恒定律知动能不变,速率不变.由运动情况分析,相邻两次过同一点,速度方向改变.该题的正确选项为B. 【答案】 B 4.如图所示,质量为m的物体A放在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,振动过程中A、B之间无相对运动.设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于(  ) A.kx   B.kx   C. kx    D.0 【解析】 A、B一起做简谐运动,对A、B组成的系统而言,回复力是弹簧的弹力,而对于A而言,回复力则是B对A的静摩擦力.利用整体法和牛顿第二定律求出整体的加速度,再利用隔离法求A受到的静摩擦力,对A、B组成的系统,由牛顿定律得F=(M+m)a. 又F=kx,则a=. 对A由牛顿第二定律得Ff=ma=kx. 由以上分析可知:做简谐运动的物体A所受静摩擦力提供回复力,其比例系数为k,不再是弹簧的劲度系数k. 【答案】 C 5.(多选)如图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=可知,选项D正确. 【答案】 AD 6.(多选)甲、乙两弹簧振子,振动图象如图所示,则可知(  ) A.两弹簧振子完全相同 B.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1 C.振子甲速度为零时,振子乙速度最大 D.振子的振动频率之比f甲∶f乙=1∶2 【解析】 由图可知f甲∶f乙=1∶2,因此振子不相同,A选项不正确,D选项正确;由图可知C正确;因F甲=k甲A甲,F乙=k乙A乙,由于k甲和k乙关系未知,因此无法判断F甲与F乙的数量关系,所以B不正确. 【答案】 CD 7.如图所示,一质量为M的无底木箱,放在水平地面上,一轻质弹簧一端悬于木箱的上边,另一端挂着用细线连接在一起的两物体A和B,mA=mB=m.剪断A、B间的细线后,A正好做简谐运动,则当A振动到最高点时,木箱对地面的压力为_____. 【解析】 剪断细线前A的受力情况如图所示,对A有F=FT+mg, 细线的拉力FT=mg,弹簧对A的弹力F=2mg,方向向上,此时弹簧的伸长量Δx==. 剪断细线后,A正好做简谐运动,则平衡位置在弹簧的伸长量Δx′=处,最低点即刚剪断细线时A的位置,距平衡位置的距离为.由简谐运动的特点可知,最高点距平衡位置的距离也为,所以最高点的位置恰好在 ... ...

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