2018-2019學(xué)年高中物理 課時(shí)提升作業(yè) 三 11.3 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振子每次通過(guò)同一位置時(shí),相同的物理量是( ) A.速度 B.加速度 C.位移 D.動(dòng)能 【解析】選B、C、D。振子通過(guò)同一位置時(shí),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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)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(dòng)時(shí),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(dòng)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(shí),a的大小也減小,a與x的方向總相反,A錯(cuò);靠近平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí),位移減小,速度增大,B錯(cuò);從平衡位置到最大位移處的運(yùn)動(dòng)是振子遠(yuǎn)離平衡位置的運(yùn)動(dòng),速度減小,動(dòng)能減小,C對(duì);簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,D錯(cuò)。 3.(多選)當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的 是 ( ) A.振子在振動(dòng)過(guò)程中,速度相同時(shí),彈簧的長(zhǎng)度一定相等,彈性勢(shì)能相等 B.振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧彈力始終做負(fù)功 C.振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dòng)過(guò)程中,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題: (1)先畫(huà)草圖,正確理解運(yùn)動(dòng)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(shí)的兩個(gè)位置一定關(guān)于平衡位置對(duì)稱。 (4)分析彈力做功時(shí)要明確彈力方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系,分析總的機(jī)械能時(shí)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(dòng),速度相同的位置可能出現(xiàn)在關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn),這時(shí)彈簧長(zhǎng)度明顯不等,A錯(cuò);振子由最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧對(duì)振子施加的力指向平衡位置,做正功,B錯(cuò);振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由振子所受合力提供且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,故C、D對(duì)。 4. (多選)彈簧振子在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示,則下列說(shuō)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(dòng)能最大 C.振子在0.2 s末的動(dòng)能最大,加速度為零 D.振子在0.1 s到0.15 s過(guò)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(duì);在0.15 s末處于最大位移處,回復(fù)力最大,速度為零,動(dòng)能為零,加速度最大,故B錯(cuò);在0.2 s末處于平衡位置,動(dòng)能最大,加速度為零,故C對(duì);在0.1 s 到0.15 s過(guò)程中,位移增大,速度減小,加速度增大,故D錯(cuò)。 5.(2018房山區(qū)高二檢測(cè))如圖所示,A、B兩物體組成彈簧振子,在振動(dòng)過(guò)程中,A、B始終保持相對(duì)靜止,下列給定的四幅圖中能正確反映振動(dòng)過(guò)程中物體A所受摩擦力Ff與振子相對(duì)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(shí)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(shí),整體的加速度a=-kxmA+mB,隔離對(duì)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(kāi)始時(shí)振子被拉到平衡位置O的右側(cè)A處,此時(shí)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(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,第一次到達(dá)平衡位置O處,此時(shí)振子的速度為v,則在這個(gè)過(guò)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(wú)法求出 【解析】選B。由于振子從A→O的運(yùn)動(dòng)不是勻變速直線運(yùn)動(dòng),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(duì);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(duì)。 7.(2018武漢高二檢測(cè))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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅為A。在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dòng)到平衡位置O處時(shí)放在上面(有機(jī)械能損失),第二次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到最大位移處C處時(shí)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- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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