专题2简谐运动的证明-2023年高考物理机械振动机械波常用模型最新模拟题精练

令学利网 学神网原纠鞋品，让你的学司土豪起票！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 高考物理《振动和波》常用模型最新模拟题精练 专题2.简谐运动的证明 1.(14分)(2023湖北宜昌市协作体高二期中)如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m=0.1kg 的小球，小球静止时弹簧伸长量为10cm现使小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最低点释放时开始 计时，小球相对平衡位置的位移y随时间1变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10ms2 y/cm 0.6 甲 乙 (1)写出小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式： (2)求出小球在0~12.9s内运动的总路程和12.9s时刻的位置： (3)小球运动到最高点时，弹簧的伸长量为5cm,求此时小球加速度的大小 2.(2023江苏盐城重点高中质检)如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，mA=0.1kg,m0.5kg 弹簧的劲度系数为k=4ONm,剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超 过弹性限度，g取10ms2,求： (1)剪斯细绳瞬间的回复力大小。 (2)振幅是多少？ A B 3.(2023湖南怀化高二期末)如图甲所示，质量为m的小球悬挂在一根劲度系数为k的轻质弹簧下端，静 止后小球所在的位置为O点。取O点为坐标原点，竖直向下为x轴正方向建立坐标系。现将小球从O点向 下拉一小段距离A,然后释放。己知重力加速度为g,小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利阿 学科网原制鞋品，社你的学司土豪起华」 JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 阻力。 (1)请证明：小球做简谐运动。 (②)从小球在位移A处释放开始计时，请在图乙坐标系中定性画出小球在一个周期内的位移时间图像。 (③)求小球在做简谐运动过程中的加速度a与位移x的表达式，并在图丙中画出小球的a-x图像。 ↑x/cm t/s 一A 乙 丙 4. (2022江西抚州高二质检)如图所示，一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为k=200N/m,弹簧的上 端与小物块A连接在一起，下端固定在地面上。A的质量m=0.8kg,g取10m/s2,不计空气阻力。先将 A向上抬高使弹簧伸长4cm后从静止释放，A在竖直方向做简谐运动。求： (1)A的振幅： (2)A的最大速率。 M 5.一水平弹簧振子做简谐运动的位移与时间的关系如图。 (1)该简谐运动的周期和振幅分别是多少； (2)求=0.25×10-2s时振子的位移： (3)从=0到1=8.25×10-s的时间内，振子的路程多大？ ◆x/cm 0.25 0 2 t/×102s) 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利阿 学科网原到精品，让你的学司土豪起集！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 6(2022上海长宁区一模)图()是一个电动竹蜻艇，质量为m,下方的圆球里有电动机、电池、红外线 发射器等，打开电源后叶片转动时会产生一个与叶片转动平面垂直的推进力F,使玩具在空中飞行。该玩具 有如下特性： (1)如图(b)所示，玩具后方射出与推进力F方向相反的红外线，由此可判定玩具与沿红外线后方物体 的距离h: (i)①当h>0.8m时，推进力F1-08mg: ②当h≤0.8m时，推进力F2=1.25mg: (ⅲ)忽略空气阻力，玩具可视为质点。 F 2mg :h 2h0 Aho h 9227772777272772 图(a) 图(b) 图(c) (1)若将玩具从距离地面<0.8m处静止释放，在竖直方向形成机械振动，请通过分析、判断，说明该运 动是不是简谐运动？ (2)若将玩具从距离地面>0.8m处静止释放，保特在竖直方向运动，为使其不撞击到地面，h应满足什 么条件？ (3)某同学将此玩具装置进行了改进，将玩具从离地面高度为4h。处静止释放，使玩具在竖直方向运动， 此时推进力F随离地面高度，变化的关系如图(c)所示。玩具离地面多高处动能最大？从释放点到动能最 大处，推进力做了多少功？ 7.(8分)(2020山东青岛期末)如图，劲度系数为k的轻质弹簧的下端固定在水平面上，弹簧上端与质量为 m的物块相连，开始时物块在O处保持静止。现用竖直向下的外力压物块，弹簧始终在弹性限度内，然后 撤去外力，物块开始运动，试证明撤撒去外力后物块的运动是筒谐振动。 551717772777 3 原创精品资源学科网独家享有版权 令学利网 学科网原到鞋品，让你的学司土豪起票！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 8.(20分)(2023北京名校联考)如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧的上端固定，下端与小球相连接，小 球的质量为，小球静止于O点。现将小球拉到O点下方距离为A的位置，由静止