粤教版选修34简谐运动的力和能量特征 第1课时 作业.docx

第二节简谐运动的力和能量特征1.一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动.当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大( )a.当振动平台运动到最高点时b.当振动平台向下运动过振动中心点时c.当振动平台运动到最低点时d.当振动平台向上运动过振动中心点时解析：物体随平台在竖直方向振动过程中，仅受两个力作用：重力、台面支持力.由这两个力的合力作为振动的回复力，并产生始终指向平衡位置的加速度.物体在最高点a和最低点b时，所受回复力和加速度的大小相等，方向均指向o点，如图1-2-1所示.根据牛顿第二定律得图1-2-1最高点 mg-fna=ma最低点 fnb-mg=ma平衡位置 fno-mg=0fnbfnofna即振动台运动到最低点时，平台对物体的支持力最大.根据牛顿第三定律，物体对平台的压力也最大.答案：c2.在光滑水平面上有质量为m的滑块(可视为质点)两侧用劲度系数分别为k1,k2的轻弹簧拉住，弹簧的自然长度分别为l1和l2，两竖直墙的距离为l1+l2，如图1-2-2所示，如果将滑块向右拉过一段位移后释放，滑块是否做简谐运动？图1-2-2解析：解此类题的关键在于熟记概念.一般物体振动的平衡位置就是其静止时所处的位置，再假设此一任意位移，求出回复力.此振子的平衡位置在距左墙l1,右墙l2处，假设此滑块在运动中运动到距平衡位置向右x处，取向左为正，由胡克定律有：f回=-k1x-k2x=-(k1+k2)x，所以此滑块的运动为简谐运动.答案：是3.关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是（）a可以是恒力b可以是方向不变而大小变化的力c可以是大小不变而方向变化的力d一定是变力答案：d解析：根据做简谐运动物体的回复力的特征，回复力与位移成正比，与位移的方向相反，所以，位移的大小和方向都做周期性变化4.关于水平的弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法不正确的有（）a等于在平衡位置时振子的动能b等于在最大位移时弹簧的弹性势能c等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和d位移越大振动能量也越大答案：d解析：简谐运动过程中机械能守恒，选项c正确，选项d错误；平衡位置的弹性势能为零，所以总能量就是平衡位置的动能，选项a正确；在最大位移处，动能全部转化成弹性势能，选项b正确5如图所示，对水平面上做简谐运动的弹簧振子m的受力分析正确的是（）a重力、支持力、弹簧的弹力b重力、支持力、弹簧的弹力、回复力c重力、支持力、回复力、摩擦力d重力、支持力、摩擦力答案：a解析：弹簧振子是一个理想化的物理模型、忽略摩擦力，运动中只受重力、支持力、弹簧的弹力三个力作用，这三个力的合力提供回复力，回复力是效果力，故a正确6在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是（）a速度、加速度、动能b动能、回复力、位移c加速度、速度、势能d速度、动能、回复力答案：b解析：通过对简谐运动过程的分析可知，在同一位置，位移、加速度、回复力、动能、势能一定相同，由于通过同一位置具有往复性，所以速度可能相同，也可能相反，故选项b正确7做简谐运动的物体，其加速度a随位移x变化的规律是下图中的（）答案：b解析：简谐运动的回复力总是满足fkx，由牛顿第二定律知ax，即加速度大小与位移成正比，“”表示加速度方向总是与位移方向相反，故b正确8弹簧振子在做简谐运动的过程中，下列说法中正确的是（）a在平衡位置时它的机械能最大b在最大位移处它的弹性势能最大c从平衡位置到最大位移处动能减小d从最大位移处到平衡