人教版物理高二选修3-4 11.3简谐运动的描述回复力和能量同步练习_试卷库

人教版物理高二选修3-4 11.3简谐运动的描述回复力和能量同步练习

年级：高二学科：物理类型：同步测试来源：91题库

一、选择题（共15小题）

1、做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(　　)

A . 位移　 B . 速度 C . 加速度 D . 回复力

2、物体做简谐运动时，下列叙述中正确的是(　　)

A . 处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 B . 物体到达平衡位置，合力一定为零 C . 物体到达平衡位置，回复力一定为零 D . 物体的回复力为零时，合力不一定为零

3、质点做简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是(　　)

A . 位移 B . 回复力 C . 加速度 D . 动能[

4、对于弹簧振子的回复力与位移的关系图象，下列图象中正确的是(　　)

A .

B .

C .

D .

5、

把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是(　　)

A . 小球在O位置时，动能最大，加速度最小 B . 小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 C . 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D . 小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加

6、

一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由图可知，在t＝4 s时，质点的(　　)

A . 速度为正的最大值，加速度为零 B . 速度为负的最大值，加速度为零 C . 速度为零，加速度为负的最大值 D . 速度为零，加速度为正的最大值

7、

某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断，下列说法正确的是(　　)

A . 第1 s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 B . 第2 s末振子相对于平衡位置的位移为－20 cm C . 第2 s末和第3 s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反 D . 第1 s内和第2 s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反

8、

如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此拴接在一起．当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前比较有(　　)

A . Q的振幅增大，通过O点时的速率增大 B . Q的振幅减小，通过O点时的速率减小 C . Q的振幅不变，通过O点时的速率增大 D . Q的振幅不变，通过O点时的速率减小

9、

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

10、

如图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

11、

如图为某个弹簧振子做简谐运动的图像，由图像可知(　　)

A . 由于在0.1s末振幅为零，所以振子的振动能量为零 B . 在0.2s末振子具有最大势能 C . 在0.4s末振子具有的能量尚未达到最大值 D . 在0.4s末振子的动能最大

12、当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是 (　　)

A . 振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相等 B . 振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始终做负功 C . 振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力和振子重力的合力提供 D . 振子在运动过程中，系统的机械能守恒

13、

如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是(　　)

A . 在t=0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置 B . 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同 C . 从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D . 在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同

14、

如图所示的弹簧振子在做简谐运动，O为平衡位置，A、B为最大位移处．下列说法正确的是( 　　)

A . 振子在O点时，弹性势能最小 B . 振子在A点和在B点，弹性势能相等 C . 振子在O点时，弹性势能与重力势能之和最小 D . 振子在A点和在B点，弹性势能与重力势能之和相等

15、

在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图所示。假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是(　　)

A . 0～1s内 B . 1～2s内 C . 2～3s内 D . 3～4s内

二、填空题（共5小题）

1、

如图所示，在水平方向上振动的弹簧振子的受力情况分别是、、。

2、

如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M。简谐运动的能量取决于，本题中物体振动时能和能相互转化，总守恒。

3、

如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象，已知两个振子质量之比为m_A∶m_B=2∶3，弹簧的劲度系数之比为k_A∶k_B=3∶2，则它们的周期之比T _A∶T_B= ；它们的最大加速度之比为a_A∶a_B= 。

4、做简谐运动的弹簧振子质量为0.2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时，受到的回复力是4 N；当它运动到平衡位置右侧40 cm时，它的加速度为 m/s² ，方向为。

5、

一质点做简谐振动，振动图象如图所示，在t₁、t₂时刻这个质点相同的物理量有：、、。

三、解答题（共5小题）

1、

两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为k₁、k₂ ，它们与一个质量为m的小球组成弹簧振子，静止时，两弹簧均处于原长，如图所示。试证明弹簧振子做的运动是简谐运动。

2、

如图所示，A、B叠放在光滑水平地面上，B 与自由长度为L₀的轻弹簧相连，当系统振动时，A、B始终无相对滑动，已知m_A＝3m ， m_B＝m ，当振子距平衡位置的位移x的大小为时，系统的加速度大小为a ，求：A、B间摩擦力F_f与位移x的函数关系．

3、

质量为m₁和m₂的两物块用轻弹簧相连，将它们竖立在水平面上，如图所示．现在用竖直向下的压力F压m₁ ，使它们处于静止状态．突然撤去压力，当m₁上升到最高点时，m₂对地压力恰好为零．则系统静止时竖直向下压力F的大小等于多少？(提示：撤去力后m₁上下做简谐运动)

4、

如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求：

(1)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？

(2)振子在A点的位移．

(3)振子在B点的加速度．

5、

如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m=0.5kg，弹簧劲度系数k=240N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则：

(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块加速度多大?

(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块速度多大?(假设整个系统具有的最大弹性势能为0. 3J)