内容正文:
2.3简谐运动的回复力和能量
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课后培优练
级练
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培优第一阶——基础过关练
1.物体做简谐运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.当物体的位移减小时,其速度和加速度的方向一定相同
B.当物体的速度变化最快时,其动能最大
C.当物体的加速度与速度反向时,其回复力正在减小
D.在物体的动能相等的两个时刻,其加速度相同
【答案】A
【详解】A.当物体的位移减小时,物体向平衡位置运动,速度的方向指向平衡位置,加速度的方向始终指向平衡位置,所以其速度和加速度的方向一定相同,故A正确;B.当物体的速度变化最快时,其加速度最大,物体处于最大位移处,速度为零,所以其动能也为零,故B错误;C.加速度方向始终指向平衡位置,当加速度与速度反向时,速度的方向指向最大位移处,位移增大,回复力增大,故C错误;D.动能相等的两个时刻,速度大小相等,位移不一定相同,其加速度也不一定相同,故D错误。故选A。
2.如图所示,物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动,A、B之间无相对滑动,已知水平轻质弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为m和M,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则下列说法错误的是( )
A.物体A的回复力是由滑块B对物体A的摩擦力提供的
B.滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供的
C.物体A与滑块B(整体看成一个振子)的回复力大小跟位移大小之比为k
D.若A、B之间的动摩擦因数为μ,则A、B间无相对滑动的最大振幅为
【答案】B
【详解】A.物体A做简谐运动时,回复力是由滑块B对物体A的摩擦力提供的,故A正确;B.滑块B做简谐运动的回复力是由弹簧的弹力和A对B的静摩擦力的合力提供的,故B错误;C.物体A与滑块B(整体看成一个振子)的回复力满足则回复力大小跟位移大小之比为k,故C正确;D.当A、B之间的摩擦力达到最大静摩擦力时,其振幅最大,设为,以整体为研究对象有
以物体A为研究对象,由牛顿第二定律得联立解得故D正确。故选B。
3.如图所示,竖直轻质弹簧下端固定在水平面上,上端连一质量为m的物块A,A的上面放置一质量为m的物块B,系统可在竖直方向做简谐运动,则( )
A.当振动到最低点时,B的回复力最小
B.当振动到最高点时,B对A的压力最小
C.当向上振动经过平衡位置时,B对A的压力最大
D.当向下振动经过平衡位置时,B对A的压力最大
【答案】B
【分析】根据题