2018-2019學(xué)年高中物理 課時提升作業(yè) 三 11.3 簡諧運(yùn)動的回復(fù)力和能量（含解析）新人教版選修3-4.doc
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簡諧運(yùn)動的回復(fù)力和能量 (40分鐘 100分) 一、選擇題(本題共7小題，每小題8分，共56分) 1.(多選)做簡諧運(yùn)動的振子每次通過同一位置時，相同的物理量是( ) A.速度 B.加速度 C.位移 D.動能 【解析】選B、C、D。振子通過同一位置時，位移、加速度的大小和方向都相同。速度的大小相同，但方向不一定相同，因此B、C、D正確。 2.彈簧振子在做簡諧運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是 ( ) A.加速度的方向總是與位移的方向相同，而與速度方向相反 B.在物體靠近平衡位置運(yùn)動時，速度方向與位移方向相反，且大小都減小 C.從平衡位置到最大位移處它的動能逐漸減小 D.從最大位移處到平衡位置它的機(jī)械能逐漸減小 【解析】選C。由牛頓第二定律，知a=Fm=-kmx，a與x成正比，x減小時，a的大小也減小，a與x的方向總相反，A錯；靠近平衡位置運(yùn)動時，位移減小，速度增大，B錯；從平衡位置到最大位移處的運(yùn)動是振子遠(yuǎn)離平衡位置的運(yùn)動，速度減小，動能減小，C對；簡諧運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，D錯。 3.(多選)當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運(yùn)動時，下列說法中正確的 是 ( ) A.振子在振動過程中，速度相同時，彈簧的長度一定相等，彈性勢能相等 B.振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動的過程中，彈簧彈力始終做負(fù)功 C.振子在運(yùn)動過程中的回復(fù)力由彈簧彈力和振子重力的合力提供 D.振子在運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下問題: (1)先畫草圖，正確理解運(yùn)動情景。 (2)找到平衡位置，分析振子受力以及彈簧所處的狀態(tài)。 (3)速度相同時的兩個位置一定關(guān)于平衡位置對稱。 (4)分析彈力做功時要明確彈力方向與運(yùn)動方向的關(guān)系，分析總的機(jī)械能時要注意守恒的條件。 【解析】選C、D。振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動，速度相同的位置可能出現(xiàn)在關(guān)于平衡位置對稱的兩點(diǎn)，這時彈簧長度明顯不等，A錯；振子由最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動的過程中，彈簧對振子施加的力指向平衡位置，做正功，B錯；振子運(yùn)動過程中的回復(fù)力由振子所受合力提供且運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，故C、D對。 4. (多選)彈簧振子在做簡諧運(yùn)動過程中的位移隨時間的變化規(guī)律如圖所示，則下列說法中正確的是 ( ) A.振子在0.1 s末的速度最大，方向沿x軸負(fù)方向 B.振子在0.15 s末的回復(fù)力最大，振子的動能最大 C.振子在0.2 s末的動能最大，加速度為零 D.振子在0.1 s到0.15 s過程中，速度、加速度均增大 【解析】選A、C。由圖象得，振子在0.1 s末處于平衡位置，速度最大且方向沿x軸負(fù)方向，隨后速度又減小，故A對；在0.15 s末處于最大位移處，回復(fù)力最大，速度為零，動能為零，加速度最大，故B錯；在0.2 s末處于平衡位置，動能最大，加速度為零，故C對；在0.1 s 到0.15 s過程中，位移增大，速度減小，加速度增大，故D錯。 5.(2018房山區(qū)高二檢測)如圖所示，A、B兩物體組成彈簧振子，在振動過程中，A、B始終保持相對靜止，下列給定的四幅圖中能正確反映振動過程中物體A所受摩擦力Ff與振子相對平衡位置位移x關(guān)系的圖線為( ) 【解析】選B。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，振子距平衡位置的位移為x時系統(tǒng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有kx=-(mA+mB)a，所以當(dāng)位移為x時，整體的加速度a=-kxmA+mB，隔離對A分析，則摩擦力Ff=mAa=-mAmA+mBkx，B正確。 6.如圖所示，在光滑水平桌面上有一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)為k，開始時振子被拉到平衡位置O的右側(cè)A處，此時拉力大小為F，然后輕輕釋放振子，振子從初速度為零的狀態(tài)開始向左運(yùn)動，經(jīng)過時間t后，第一次到達(dá)平衡位置O處，此時振子的速度為v，則在這個過程中振子的平均速度( ) A.等于v2 B.等于Fkt C.小于v2 D.等于不為零的某值，但由題設(shè)條件無法求出 【解析】選B。由于振子從A→O的運(yùn)動不是勻變速直線運(yùn)動，A點(diǎn)加速度最大，O點(diǎn)加速度為零，v-t圖象如圖所示，故v>vO+vA2，即A、C選項(xiàng)都不對；由F回=-kx知，A→O位移大小為Fk，據(jù)平均速度定義v=xt=Fkt，故B對。 7.(2018武漢高二檢測)如圖所示，質(zhì)量為M的物塊鉤在水平放置的左端固定的輕質(zhì)彈簧的右端，構(gòu)成一彈簧振子，物塊可沿光滑水平面在BC間做簡諧運(yùn)動，振幅為A。在運(yùn)動過程中將一質(zhì)量為m的小物塊輕輕地放在M上，第一次是當(dāng)M運(yùn)動到平衡位置O處時放在上面(有機(jī)械能損失)，第二次是當(dāng)M運(yùn)動到最大位移處C處時放在上面，觀察到第一次放后的振幅為A1，第二次放后的振幅為A2，則 ( ) A.A1=A2=A B.A1下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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