课时作业（七）简谐运动的回复力和能量

课时作业（七）简谐运动的回复力和能量 限时20分钟 一、单项选择题 1. 一个做简谐运动的物体，每次具有相同的动能时，下列说法正确的是（） A. 定具有相同的势能 B. 一定具有相同的速度 C. 一定具有相同的加速度 D. 一定具有相同的位移 2. 做简谐运动的弹簧振子，其质量为刀，最大速率为。，若从某时刻算起，在半个周期 内，合外力（） A. 做功一定为0 B. 做功一定不为0 c.做功一定是成3 D.做功可能是。到展之间的某一个值 3. 如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图像可知（） A. 在0.1 s时，由于位移为零，所以振动能量为零 B. 在0.2 s时，振子具有最大势能 C. 在0.35 s时，振子具有的能量尚未达到最大值 D. 在0.4 s时，振子的动能最大 vwwww\] b 4. 如图所示，A、B两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A、B始终保持相对静止，下 列给定的四幅图中能正确反映振动过程中物体A所受摩擦力儿与振子相对平衡位置的位移x 关系的图线为（） 二、多项选择题 5. 如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B两点之间做往复运动，下列说法正确的 是（） 9fc Z, II5 A0B A. 弹簧振子在运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用 B. 弹簧振子在运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用 C. 弹簧振子由A向。运动的过程中，回复力逐渐增大 D. 弹簧振子由。向B运动的过程中，回复力的方向指向平衡位置 6. 弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是（） A. 弹簧振子在平衡位置处，动能最大，势能最小 B. 弹簧振子在最大位移处，势能最大，动能最小 C. 弹簧振子在向平衡位置振动时，由于弹簧振子的振幅减小，故总的机械能减小 D. 在任意时刻，动能与势能之和保持不变 7. 光滑斜面上物块A被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于。点，如图所示，现将A沿斜面 拉到B点无初速度释放，物体在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是 Xo ，匕, A. 03越长，振动能量越大 B. 在振动过程中，物块A机械能守恒 C. A在C点时，物块与弹簧构成的系统势能最大，在。点时系统势能最小 D. B点时物块A的机械能最小 三、非选择题 8. 如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m0.5 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上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. 课时作业七简谐运动的回复力和能量 1. 解析简谐运动中机械能守恒，当有相同的动能时，势能一定相等，A正 确；动能相同时由Ek|mz2可知，具有相同的速率，但速度方向可以不同，故B 不正确；根据简谐运动的对称性可知，在动能相同时有相同大小的。和X,但方向 不同，故C、D也不正确. 答案a 2. 解析弹簧振子过半个周期一定运动到关于平衡位置对称的位置处，两处 速度大小相等，由动能定理知合外力做功为0, A正确. 答案A ；解析弹簧振子做简谐运动，振动能量不变，振幅不变，选项A错；在 0.2 s时位移最大，振子具有最大势能，选项B对；弹簧振子的振动能量不变，在 0.35 s时振子具有的能量与其他时刻相同，选项C错；在0.4 s时振子的位移最大, 动能为零，选项D错. 答案B 4. 解析设弹簧的劲度系数为奴振子距平衡位置的位移为x时系统的加速 度为a,根据牛顿第二定律有kxmAmBa,所以当位移为x时，整体的加速 度a V 一，隔离对A分析，则摩擦力FfmAa箜一kx, B正确. 答案B 5. 解析回复力是根据力的效果命名的，不是做简谐运动的物体受到的具体 的力，它是由物体受到的具体的力提供的，在此情境中弹簧振子受重力、支持力 和弹簧弹力的作用，故A正确，B错误；回复力与位移的大小成正比，弹簧振子 由A向。运动的过程中位移在减小，则在此过程中回复力逐渐减小，故C错误； 回复力的方向总是指向平衡位置，故D正确. 答案AD 6. 解析弹簧振子在平衡位置两侧往复振动，到平衡位置处速度达到最大， 动能最大，势能最小，A正确；在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的 形变量最大，势能最大，B正确；在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守 恒，D正确；振幅的大小与振子的位置无关，C错误.故正确选项为A、B、D. 答案ABD 7. 解析振动的能量与振幅有关，故A正确；系统的机械能守恒，物块A的 机械能不守恒，故B错误；系统的机械能守恒，动能和势能的总和不变；在。点 时，物块A的动能最小，所以系统势能最大，在。点时物块A的动能最大，所以 系统势能最小，故C正确；在3点时，物块A的动能为零，重力势能最小，所以 机械能最小，故D正确. 答案ACD 8. 解析1由于弹簧振子在运动过程中满足机械能守恒，故在平衡位置。点 的速度最大，由题意知外力做的功转化为系统的弹性势能，该势能又全部转化 成振子的动能，即Wmv2 解得顽卞讪2血 2 振子在A点的位移大小为x10cm,方向由。指向A. 3 由于振动的振幅为10cm,故在3点的位移大小是10 cm,即弹簧压缩10 cm, 此时回复力的大小Ffcc200X0.1N 20N,即振子所受到的台外力大小为20N, F of 由牛顿第一定律得。扁0 5 ni/s240 m/s2,万向由8指向O. 答案10点2m/s 2 10 cm,方向由。指向A 3 40 m/s2,方向由B指向。