课时11.3 简谐运动的回复力和能量（重点练）--2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（人教版选修3-4）

第3课时 简谐运动的回复力和能量 第十一章 机械振动 多选题 1．如图所示，两根劲度系数相同的轻弹簧a、b和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量，a的原长小于b的原长．当细线突然断开时，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中（　　） A．甲的振幅大于乙的振幅 B．甲的最大加速度大于乙的最大加速度 C．甲的最大速度小于乙的最大速度 D．甲的最大动能等于乙的最大的动能 【来源】河北省辛集中学2018-2019学年高二（下）第一次阶段考试物理试题 【答案】CD 【解析】A．线未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，即振幅一定相同，故A错误； B．线刚断开时，弹力最大，故加速度最大，由于甲的质量大，故根据牛顿第二定律，其加速度小，故B错误； CD．当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡后，甲乙的最大动能相同，由于甲的质量大于乙的质量，由Ek=mv2知道，甲的最大速度一定小于乙的最大速度．故CD正确。 故选CD． 2．(多选)如图所示，一轻弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能在水平面上运动到C点静止，AC距离为s；若将小物体系在弹簧上，在A由静止释放，小物体将最后静止，设小物体通过的总路程为l，则下列答案中可能正确的是(　　) A．l＝2s B．l＝s C．l＝0.5s D．无法确定 【来源】10分钟同步课堂专练--课时03 简谐运动的回复力和能量（重点练）-2020-2021学年练高二物理（新人教版选择性必修第一册） 【答案】BC 【解析】设弹簧释放前具有的弹性势能为Ep，物体所受的摩擦力大小为Ff.由题可知，将弹簧压缩到A点，然后释放，物体停止的位置超过了B点并最终能停在C点，此时弹簧的弹性势能转化为内能，则：Ep＝Ffs；若将小物体系在弹簧上，则物体一定会先超过B点向右运动一段距离；由于小物体不在B点的时候会受到弹簧的指向B点的弹力，所以小物体经过B点后先做减速运动，可能直接停在B点的右侧的某一点；也有可能在最右侧的某一点受到的弹簧的拉力大于摩擦力，则小物体会返回到任意一点；物体停止的位置有两种情况： 第一种：若最终物体恰好停在B处时，弹簧的弹性势能恰好全部转化为内能，即有Ffl＝Ffs＝Ep，得到l＝s，故B是可能的； 第二种：若物体最终没有停在B处，弹簧还有弹性势能，Ep′，则Ffl＜Ep＝Ffs，得到l＜s.若小物体一直向右运动直接停在B点的右侧的某一点D点，且满足：，即可以得到：l＝0.5s，故选项C是可能的．故选BC. 点睛：本题根据功能关系分析物体运动的路程，此题中涉及三种形式的能：弹性势能、动能和内能，分析最终弹簧是否具有弹性势能是关键． 3．如图所示，光滑斜面上放置一轻质弹簧，弹簧的下端固定在挡板上，上端与一物块相连，把物块沿斜面向上拉一段距离，使得物块做简谐运动，物块由最高点向平衡位置运动的过程中，下列物理量一直减小的是（　　） A．回复力 B．弹簧弹力 C．物块动量 D．物块重力势能 【来源】山东省菏泽市2019-2020学年高二（下）期中物理试题 【答案】AD 【解析】A．物块由最高点向平衡位置运动的过程中，回复力从最大减小到零，故A正确； B．在平衡位置物块合外力为零，此时弹力方向沿斜面向上 物块在最高点，弹簧伸长，弹力方向沿斜面向下，物块由最高点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力先减小到零，再增大，故B错误； C．物块动量 由此可知动量与速度有关，最高点时，物块速度为零，平衡位置时，物块速度达到最大，物块动量不断增加，故C错误； D．物块由最高点向平衡位置运动的过程中，沿斜面向下运动，高度变小，物块重力势能也随之减小，故D正确。 故选AD。 4．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块（物块可看成质点），物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为，以下判断正确的是（　　） A．t=0.4s时，物块与小球运动方向相同 B．物块做简谐运动的周期是0.8s C．0.6s内物块运动的位移大小是0.1m D．h=1.8m 【来源】湖北省部分省级示范高中2019-2020学年高二（下）期中物理试题 【答案】ABC 【解析】AB．物块振动的周期 可知t=0.4s时，物块到达平衡位置向下振动，此时物块与小球运动方向相同，选项AB正确； CD．由振动方程式可得，t=0.6s物体的位移为y=0.1sin（2.5π×0.6）=-0.1m 则0.6s内物块位移大小是0.1m，则对小球有 解得h=1.7m 选项C正确，D错误； 选ABC