2.3 简谐运动的回复力和能量（分层作业）-【上好课】2022-2023学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

第3节 简谐运动的回复力和能量 1、 简谐运动的回复力 1．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是（　　） A．简谐运动的回复力可能是恒力 B．做简谐运动的物体的加速度方向与位移方向可能相同 C．简谐运动中回复力的公式 中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的长度 D．做简谐运动的物体每次经过平衡位置回复力一定为零 2．关于简谐运动的回复力的含义，下列说法正确的是（　　） A．k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的长度 B．k是回复力跟位移的比值，x是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移 C．根据，可以认为k与F成正比 D．表达式中的“”号表示F始终阻碍物体的运动 2、 简谐运动的能量 3．一个弹簧振子做简谐运动的周期为T，设t1时刻小球不在平衡位置，经过一段时间到t2时刻，小球的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同，，如图所示，则下列说法错误的是（　　） A．t2时刻小球的加速度一定跟t1时刻的加速度大小相等、方向相反 B．在t1~t2时间内，小球的加速度先减小后增大 C．在t1~t2时间内，小球的动能先增大后减小 D．在t1~t2时间内，弹簧振子的机械能先减小后增大 4．如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中 A．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 B．物体在最低点时的加速度大小应为2g C．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg D．弹簧的最大弹性势能等于2mgA 5．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，平衡位置为O，小球在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（　　） A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小 B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D．小球在O位置时系统的总能量大于小球在B位置时系统的总能量 6．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为的物体， 物体在竖直方向上做简谐运动，弹簧对物体的拉力F随时间变化如图乙所示，重力加速度为g。由此可以判定运动过程中（       ） A．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 B．物体的最大动能等于 C．物体的最大加速度为2倍的重力加速度 D．振幅为 7．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，振动周期为T，A、B之间的的动摩擦因数为（己知最大静摩擦力等于滑动摩擦力），已知轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，下列说法正确的是（　　） A．物体A受到重力、摩擦力、回复力作用 B．A、B间无相对滑动的最大振幅为 C．某时刻，B的速度为v，经过后，B的速度再次为v，则可能小于 D．当物体B相对平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于 8．如图所示，倾角为、光滑的斜面体固定在水平面上，底端有垂直斜面的挡板，劲度系数为k的轻质弹簧下端拴接着质量为M的物体B，上端放着质量为m的物体P（P与弹簧不拴接）。现沿斜面向下压一段距离后由静止释放，P就沿斜面做简谐运动，振动过程中，P始终没有离开弹簧.则（　　） A．P振动的振幅的最大值为 B．P振动的振幅的最大值为 C．P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为 D．P以最大振幅振动时，B对挡板的最大压力为 9．如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　） A．弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B．时，弹簧振子的位移为 C．从到的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D．在与两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 10．如图所示为两个相同的弹簧振子，但偏离平衡位置的最大距离不同。振动时间图像如下，已知弹簧劲度系数都是k，弹性势能公式为下面的说法中正确的是（　　） A．甲的振动能量是乙的4倍 B．甲的振动频率是乙的2倍 C．乙的振动周期是甲的倍 D．两弹簧振子所受回复力最大值之比1∶2 11．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压5cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.4s。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管（包括管内液体），下列说法正确的是（　　） A．振动过程中机械能守恒 B．回复力等于重力和浮力的合力 C．位移满足函数式 D．若向下缓慢按压3cm后放手，振动频率不变 12．如图所示，轻质弹簧下挂重为300N的物体A，伸长了3cm，再挂上重为200N的物体B时又伸长了2cm，弹簧均在弹性限度内。若将连接A、B两物体的细绳剪断，使A在竖直面内做简谐运动，下列说法中正确的是（   ）