第二节 简谐运动的回复力和能量（分层作业）物理沪科版2020选择性必修第一册

《2.2简谐运动的回复力和能量》 考点一　简谐运动的回复力 1．下列关于简谐运动回复力的说法正确的是（　　） A．回复力是使物体回到平衡位置的力，它只能由物体受到的合外力来提供 B．回复力可以是物体所受到的某一个力的分力 C．回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方向相同 D．回复力的方向总是跟物体的速度方向相反 2．对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是（　　） 3．如图1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，则下列说法不正确的是（　　） 图1 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 考点二　简谐运动的能量 4．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2所示。下列结论正确的是（　　） 图2 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 5．如图3所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图像可知（　　） 图3 A．在0.1 s时，由于位移为零，所以振动能量为零 B．在0.2 s时，振子具有最大势能 C．在0.35 s时，振子具有的能量尚未达到最大值 D．在0.4 s时，振子的动能最大 6．在光滑斜面上的物块A被平行于斜面的轻弹簧拉住静止于O点，如图4所示。现将物块A沿斜面拉到B点无初速度释放，物块A在B、C范围内做简谐运动，则下列说法正确的是（　　） 图4 A．振动的能量与OB长度无关 B．在振动过程中，物块A的机械能守恒 C．物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在O点时最小 D．物块A与轻弹簧构成的系统的势能，当物块A在C点时最大，当物块A在B点时最小 考点三　简谐运动中各物理量的变化 7．如图5所示为做简谐运动物体的振动图像，由图可知（　　） 图5 A．0～0.5 s时间内，物体的加速度从零变为正向最大 B．0.5～1.0 s时间内，物体所受回复力从零变为正向最大 C．1.0～1.5 s时间内，物体的速度从零变为正向最大 D．1.5～2.0 s时间内，物体的动量从零变为正向最大 8．如图6所示，在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小物块位于O点．现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中（　　） 图6 A．小物块运动到M点时回复力与位移方向相同 B．小物块每次运动到N点时的加速度一定相同 C．小物块从O点向M点运动过程中做加速运动 D．小物块从O点向N点运动过程中机械能增加 9．（2021·上海建平中学月考）如图7所示是弹簧振子在0～0.4 s时间内做简谐运动的图像，由图像可知（　　） 图7 A．在0.25～0.3 s时间内，回复力越来越小 B．t＝0.7 s时刻，振子的速度最大 C．振子的动能和势能相互转化的周期为0.4 s D．振子的动能和势能相互转化的周期为0.2 s 综合能力练 10．一弹簧振子振幅为A，从最大位移处经过时间t0第一次到达平衡位置，若振子从平衡位置处经过时间时的加速度大小和动能分别为a1和E1，而振子位移为时的加速度大小和动能分别为a2和E2，则a1、a2和E1、E2的大小关系为（　　） A．a1>a2，E1<E2 B．a1>a2，E1>E2 C．a1<a2，E1<E2 D．a1<a2，E1>E2 11．如图8所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球从弹簧正上方高为h处自由下落到弹簧上端A点，然后压缩弹簧到最低点C，若小球放在弹簧上可静止在B点，小球运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） 图8 A．B点位于AC连线中点 B．B点位于AC连线中点的下方 C．小球在A点的回复力等于mg D．小球在C点的回复力等于mg 12．（2020·上海一中期中）公路上匀速行驶的货车受到扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。设竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，其振动图像如图9所示，则（　　） 图9 A．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大 B．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小 C．t＝T时，货物对车厢底板的