2019高中物理课下能力提升三第十一章第3节简谐运动回复力和能量(含解析)新人教版选修34

2019高中物理课下能力提高三第十一章第3节简谐运动的答复力和能量(含分析)新人教版选修342019高中物理课下能力提高三第十一章第3节简谐运动的答复力和能量(含分析)新人教版选修3421/21肈PAGE21蚆薀莆羂莀膇螀艿莅螁蒅薄螁螆膈膀蒈肂薅螂膂莅羀肀膇罿蚅莄薃羄莈羀羆芀蚅蚂羄螇聿袀罿蒂螅膄肀莇螁螀螇蚃袅蒃蒁羆艿蚀薆蚀羅羅袂薅羁莆芅袁肄芃芃膄葿芆莈肂膄袅蒀肇膁膆肇聿芄膃袁蚆蕿肇袆芀芄蚅节芅莁羇罿薁莄羃蚃袄螈羇蚈螃蒄芁肃螈蒀袇蒆螀薄螄膀莇羈螇芅羁蚄肂薁羆蚀蚇芈膂螃薄羂薅膈薇肇腿袃袂莃膄袀蒇螆莀袃蒄螄羇芈莈衿蚁羃蚂羁薆羀莈薈袂肃芄莂膅螁芈莇袀膃薂螂螅腿芄膅肇芃膁膃蒀袁膄膈莈莃葿芀芃荿肄羇芅蒂羁蚁袂肁羅蚆薆螆艿肂蒁蕿袅蝿螇袆螁蒃肀芁螅薈罿羆聿袄羄虿蚅芇羆肆莈羁薃莀蚅肆膇肆羀莁膂袈薅肈蒈膆膈螂螁薀蒅袇莅芆螀芃莀肈莆蚆2019高中物理课下能力提高三第十一章第3节简谐运动的答复力和能量(含分析)新人教版选修34简谐运动的答复力和能量

[基础练]

一、选择题

1．[多项选择]关于答复力，以下说法正确的选项是( )

A．答复力是指物体碰到的指向平衡地址的力

B．答复力是指物体碰到的合外力

C．答复力是以力的作用收效来命名的，它能够是弹力，也能够是重力或摩擦力等几个

力的合力

D．答复力实质上就是向心力

2．以下列图，对做简谐运动的弹簧振子m在地址A时的受力分析(地址O为弹簧振子的

平衡地址)，正确的选项是( )

A．重力、支持力、弹簧的弹力

B．重力、支持力、弹簧的弹力、答复力

C．重力、支持力、答复力、摩擦力

D．重力、支持力、摩擦力

3．以下列图，图甲为以O点为平衡地址，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象，由图可知以下说法中正确的选项是( )

1A．在t时，弹簧振子可能运动到B地址B．在t与t两个时辰，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能连续增加D．在t与t两个时辰，弹簧振子的加速度相同4．以下列图，竖直悬挂的弹簧振子做振幅为A的简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半(即物体质量减少一半)，此后振动系统的振幅的变化为( )

A．振幅不变B．振幅变大

C．振幅变小D．条件不够，不能够确定

5．(2016·青岛高二检测)以下列图，弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方

向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中

( )

2A．小球最大动能应等于mgA

B．弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变

C．弹簧最大弹性势能等于2mgA

D．小球在最低点时的弹力大于2mg

二、非选择题

6．弹簧振子以O点为平衡地址，在B、C两点间做简谐运动，在t＝0时辰，振子从O、

B间的P点以速度v向B点运动；在t＝0.20s时，振子速度第一次变为－v；在t

时，振子速度第二次变为－v。

求弹簧振子振动周期T；

(2)若B、C内经过的行程。

[提能练]

一、选择题

1．[多项选择]当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，以下说法中正确的选项是( )

A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度必然相等，弹性势能相等

B．振子从最低点向平衡地址运动的过程中，弹簧弹力向来做负功

C．振子在运动过程中的答复力由弹簧弹力和振子重力的合力供应

D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒

2．(2015·临川高二检测)把一个小球套在圆滑细杆上，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，它围绕平衡地址O在A、B间振动，以下列图，以下结论

正确的选项是( )

3A．小球在O地址时，动能最大，加速度最小

B．小球在A、B地址时，动能最大，加速度最大

C．小球从A到O到B的过程中，答复力素来做正功

D．小球从B到O的过程中，振子振动的能量不断增加

3．以下列图，一底端有挡板的斜面体固定在水平面上，其斜面圆滑，倾角为θ。一个劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块B紧挨着物块A静止在斜面上。某时辰将B迅速移开，A将在斜面上做简谐运动。已知物块、B的质量分A别为mA、mB，若取沿斜面向上为正方向，移开B的时辰为计时起点，则A的振动位移随时间变化的图象是选项图中的()44．[多项选择]图甲是一个弹簧振子的表示图，O是它的平衡地址，在B、C之间做简谐运动，

规定向右为正方向，图乙是它的速度v随时间t变化的图象，下面的说法中正确的选项是( )

A．t＝2s时辰，它的地址在O点左侧4cm处

B．t＝3s时辰，它的速度方向向左

C．t＝4s时辰，它的加速度为方向向右的最大值

D．它的一个周期时间为8s

5．[多项选择]以下列图，一弹簧振子在B、C间做简谐运动，平衡地址为O，振幅为A，已

知振子的质量为M。若振子运动到C处时，将一质量为m的物体放到M的上面，m和M一起

运动且无相对滑动，以下表达正确的选项是( )5A．振幅不变B．振幅减小

C．最大动能不变D．最大动能减小

二、非选择题

6.以下列图，质量m的物体放在质量M的平台上，随平台上、下做

简谐运动。设在简谐运动过程中，两者向来保持相对静止，已知弹簧的劲度系数为k＝400

N/m，振幅为A＝0.1m。试求：两者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小(取g＝10

m/s2)。

答案

[基础练]

1．分析：选AC答复力是物体振动时碰到的指向平衡地址的力，它使物体回到平衡位

置。它是依照收效命名的，能够是某一个力，能够是某一个力的分力，也能够是几个力的合

力，答复力不用然等于合外力，向心力是指物体做匀速圆周运动所碰到的收效劳，诚然都是按收效命名的，但力的作用收效不相同。

2．分析：选A由弹簧振子的受力可知，振子受弹力、重力和支持力。

3．分析：选At时，振子的位移为正的最大，但由于没有规定正方向，因此

此时振子的地址可能在A点也可能在B点，A正确；t时速度为正，t时速

6度为负，两者方向相反，B错误；从t＝0到t的时间内，弹簧振子远离平衡地址，速度减小，动能减小，C错误；ts与ts两个时辰，位移大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，D错误。4．分析：选B当物体到达最低点时掉下一半(即物体质量减少一半)后，新的系统将连续做简谐运动，机械能也是守恒的，因此还会到达原来的最低点，但是，由于振子质量的减少，新的平衡地址将比原来的平衡地址高，因此振幅变大，B正确。5．分析：选C小球平衡地址kxmg12＝mg，x＝A＝k，当到达平衡地址时，有mgA＝2mv00＋Ep，A错误；机械能守恒，因此动能、重力势能和弹性势能之和保持不变，B错误；从最高点到最低点，重力势能全部转变为弹性势能，E＝2mgA，最低点加速度等于最高点加速度p，据牛顿第二定律－＝，＝2，D错误，C正确。gFmgmgFmg6．分析：(1)画出弹簧振子简谐运动的表示图以下列图。由对称性可得T

若B、C之间距离为25cm，

1则振幅A＝2

振子4.00s(4个周期)内经过的行程

s＝4×4×12.5cm＝200cm

(2)200cm

[提能练]

1．分析：选CD振子在平衡地址两侧往来运动，速度相同的地址可能出现在关于平衡

地址对称的两点，这时弹簧长度明显不等，A错误；振子由最低点向平衡地址运动的过程中，

弹簧对振子施加的力指向平衡地址，做正功，B错误；振子运动过程中的答复力由弹簧振子

所受合力供应且运动过程中机械能守恒，C、D正确。

2．分析：选A小球在平衡地址O时，弹簧处于原长，弹性势能为零，动能最大，位

移为零，加速度为零，A项正确；在最大位移A、B处，动能为零，加速度最大，B项错误；

由A→O答复力做正功，由O→B，答复力做负功，C项错误；由B→O动能增加，弹性势能减小，总能量不变，D项错误。

3．分析：选B刚移开B时应为简谐振动的最低点，此时弹簧的形变量x1＝

7ABgsinθ，简谐振动处于平衡地址时，弹簧的形变量Aθ，因此简谐振m＋mx2＝mgsinkkmBgsinθ动的振幅为x1－x2＝，B正确。k4．分析：选BCD依照图象可知是从弹簧振子经过B向左计时，T＝8s，D正确；因此从B到OT即2s，其地址应该在O点，A错误；＝3s时为质点从O到C过程中，T因此它的速度方向向左，B正确；t＝4s时辰，质点在C处，位移向左最大，答复力与位移方向相反，即它的加速度为方向向右的最大值，C正确。5．分析：选AC振子运动到C处时速度恰为零，此时放上m，系统的总能量即为此时弹簧储蓄的弹性势能，由于简谐运动中机械