内容正文:
第2课时 简谐运动的描述
第十一章 机械振动
多选题
1.某弹簧振子沿 x 轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A.质点速度最大而加速度为零的时刻分别是 1s、3s
B.质点速度为零而加速度为负方向最大值的时刻分别是 1s、5s
C.质点所受的回复力方向由正变为负的时刻是 4s
D.振动系统势能最大而加速度为正方向最大的时刻是 1s、5s
【来源】四川省绵阳市南山中学2020-2021学年高二(上)12月物理试题
【答案】BC
【解析】A.由图可知,在1s、3s时刻,位移最大,速度为0,加速度最大,故A错误;
BD.由图可知,在1s、5s时刻,质点位移为正且最大,势能最大,则速度为0,由知加速度为负且最大,故B正确,D错误;
C.在时质点位移为零,位移正在从负变成正,所以回复力正在从正变成负,故C正确。
故选BC。
2.如图是水平弹簧振子简谐运动的振动图像,由图像可知( )
A.在时,振子的位移、速度和加速度方向相同
B.在和时,振子有相同的加速度和速度
C.在到时间内加速度、位移大小变小,速度增大
D.在时,振子有最大的回复力和弹性势能
【来源】山东省新高考质量测评联盟2020-2021学年高二(上)12月联考物理试题
【答案】CD
【解析】A.在时,振子的位移的方向背离平衡位置,加速度方向指向平衡位置,二者方向相反,A错误;
B.在和时,振子的加速度方向相反,B错误;
C.在0.3s时加速度、位移都最大,速度等于零,在0.4s时加速度、位移都等于零,速度最大,所以在到时间内加速度、位移大小变小,速度增大,C正确;
D.在时,弹簧的形变量最大,则振子有最大的回复力和弹性势能,D正确。
故选CD。
3.弹簧振子在从一端向平衡位置运动的过程中( )
A.速度增大,振幅减小
B.速度增大,加速度也增大
C.速度增大,加速度减小
D.速度与加速度的方向相同
【来源】浙江省金华市2020-2021学年高二(上)期末模拟物理试题
【答案】CD
【解析】A.弹簧振子在从一端向平衡位置运动时,弹性势能减小,动能增加,则速度增加;振幅是偏离平衡位置的最大距离,是不会变的,故A错误;
BC.加速度
由于位移减小,故加速度的大小也减小,故B错误、C正确;
D.振子做加速运动,则速度与加速度同方向,故D正确。
故选CD。
4.如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的MN之间做往复振动,振幅为A,周期为T,O为平衡位置,为ON的中点,下列说法正确的是( )
A.弹簧振子受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用
B.弹簧振子每经过时间,通过的距离均为A
C.振子由N向O运动过程中,回复力和位移逐渐减小
D.振子由O运动至,所用的时间为
【来源】浙江省嘉兴市2020-2021学年高二(上)期末检测物理试题
【答案】CD
【解析】A.回复力是一种效果力,实际上不存在的,所以A错误;
B.弹簧振子每经过时间,通过的距离不一定为A,可能为0,所以B错误;
C.由简谐振动的回复力公式 ,则振子由N向O运动过程中,回复力和位移逐渐减小,所以C正确;
D.由简谐振动位移关系式有
当时,有,
解得
所以D正确;
故选CD。
5.劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在倾角30°的足够长光滑斜面底端,另一端与质量为m的物块A相连,跨过定滑轮O的轻绳一端系住A,另一端与质量为m的球B相连,细线OA平行于斜面(如图所示),用手托住球B,使轻绳刚好伸直。现松手使球B从静止开始下落, 物块A将在斜面上做简谐运动,则下列说法正确的是( )
A.物块A获得的最大速度为
B.物块A获得的最大速度为
C.物块A在斜面上做简谐运动的振幅为
D.物块A在斜面上做简谐运动的振幅为
【来源】山东省青岛市黄岛区2020-2021学年高二(上)期末考试物理试题
【答案】BC
【解析】CD.用手托住球B时,弹簧处于压缩状态,据胡克定律有
可解得压缩量,松手使球B从静止开始下落,平衡时弹簧处于伸长状态,据平衡条件可得
可解得伸长量,故物块A在斜面上做简谐运动的振幅为
C正确,D错误;
AB.到达平衡位置时,物体A获得最大速度,对A、B及弹簧组成的系统由机械能守恒定律得
可解得,A错误,B正确。
故选BC。
6.劲度系数为的水平弹簧振子,它的振动图象如下图所示,则图象上的点反应出此时刻( )
A.弹簧振子的运动方向沿正方向
B.振子所受弹力为,其方向沿负向
C.由到图象上点所示时刻振子所经过的路程为
D.由到图象上点所示时刻的这段时间内,振子位移大小为,方向沿正方向
【来源】【新东方】江苏省苏州实验中学教育集团2019-2020学年高二(下)期中测试物理试题
【答案】ABCD
【解析】A.根据点处斜率为正值,故运动方向为轴正方向,故A正确;
B.由图可知振子此时的位移为,根据胡克定律可知,