专题2.6 弹簧振子模型和单摆模型-2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）

2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练 专题2.6 弹簧振子模型和单摆模型 特训专题 特训内容 专题1 有关弹簧振子的基本物理量问题（1T—5T） 专题2 有关弹簧振子的综合性问题（6T—10T） 专题3 有关单摆的基本物理量问题（11T—15T） 专题4 等效单摆的周期公式（16T—20T） 【典例专练】 1、 有关弹簧振子的基本物理量问题 1．如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为坐标原点，建立Ox轴，规定向右为正方向，其简谐运动的周期T=0.8s，OM=ON=10cm。当t=0时刻，将小球由N点静止释放。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A．简谐运动的表达式为x=0.1sin（2.5πt）m B．每次通过同一位置时，速度一定相同 C．从M经O到N的过程中，弹簧振子系统的机械能先增加再减小 D．从N到O的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 2．质量为M的三角架静止在水平面上，如图所示，沿中轴线用两根轻弹簧拴接一质量为m的小球，两弹簧劲度系数都是k，现使小球上下振动，若小球在振动过程中，三角架对水平面的最小压力为零，则（　　） A．小球的最大加速度等于g B．小球的最大加速度小于g C．小球的振幅为 D．小球的回复力可能大于（M+m）g 3．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下力推上一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧，弹簧下端挂一质量m=1kg的小球。若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如的乙所示。已如弹簧振子做简谐运动的周期，取重力加速度大小g=10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．升降机停止运行前在向下运动 B．t1~t2时间内，小球处于超重状态 C．t1~t3时间内，小球向下运动，速度先增大后减小 D．从t=0时刻起小球开始做振幅为0.1m。周期为2 s的简谐运动 4．某竖直弹簧振子的振动图像如图所示，则（    ） A．5s内，振子通过的路程为32cm B．1~3s内，振子的动量变化量为零 C．第3s末，弹簧振子的弹性势能为零 D．时振子位移为4cm 5．如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离ΔL，释放后振子在M、N间振动，且MN=40cm，振子第一次由M到N的时间为0.2s，不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　） A．振子由M到O的时间比振子由O到N的时间短 B．从释放振子开始计时，振子在10s内通过的路程为20m C．振子由M到O的时间为0.05s D．弹簧振子运动的任意位置，系统的动能与弹性势能之和都是一定的 2、 有关弹簧振子的综合性问题 6．如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端与物块栓接，将物块上推使弹簧处于压缩状态，物块由静止释放后沿粗糙斜面向下运动至最低点，返回运动一段距离后停在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取沿斜面向下为正方向，此过程中，物块的加速度a与位移x的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，水平轻弹簧左端固定在墙壁，右端与质量为 M 的小物块相连，小物块可在光滑水平面上做简谐运动，振幅为 A。在运动过程中将一质量为 m 的小物块轻放在 M 上，第一次是当 M 运动到平衡位置时放到上面，第二次是当 M 运动到最大位移时放到上面，观察到第一次放后振幅为 A1，第二次放后振幅为 A2，则（　　） A．A1=A2=A B．A1<A2=A C．A1=A2<A D．A2<A1=A 8．如图所示，质量为m的物体1与竖直放置的轻质弹簧相连组成弹簧振子，物体1静止于O点，将另一个质量同为m的物体2从距O点上方某一高处的C点由静止开始释放。1、2两物体在O点发生碰撞后立刻粘在一起结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动，图中B点是整体3运动的最低点。已知从O点到B点所用时间为t，O、B两点间距为h。则对整体3和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　） A．在物体1、2相碰形成整体3的过程中，损失机械能 B．该系统做简谐振动的周期T满足2t<T<4t，振幅A<h C．从O点到B点的过程中，整体3重力势能减小量等于弹簧弹性势能增加量 D．整体3的最大速度一定大于v，最大加速度一定大于 9．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为m的小物块a，a与弹簧间不拴接，开始时a静止于P点。质量为的小物块b从斜面上Q点由静止释放，与a发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体c在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为g，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正