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第8课 简谐运动的回复力及其能量
分层练习
1.水平弹簧振子在做简谐运动过程中的位移随时间变化的关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.振子在0.1s时的速度发生反向
B.振子在0.15s时的弹性势能最大,动能最小
C.振子在0.05s到0.15s过程中,回复力先变大再变小
D.振子在0.15s到0.2s过程中,速度增大,加速度增大
2.做简谐运动的物体每次通过同一位置时,可能不相同的物理量是( )
A.位移 B.速度 C.动能 D.回复力
3.一个质点做简谐运动,频率为,振幅为,若从平衡位置开始计时,经过后,位移为( )
A. B. C.0 D.
4.一个水平弹簧振子的振动图像如图所示,已知振子质量为10g,弹簧的劲度系数为10N/m,下列说法正确的是( )
A.振子位移随时间变化的关系式为
B.在第3s末到第4s末这段时间内,振子的动能减少、弹簧的弹性势能增加
C.振子的最大加速度为
D.振子在0~50s内通过的位移为0,路程为2.5m
5.(多选)相同的弹簧和不同质量的小球组成甲乙两个弹簧振子,它们做简谐运动的图像如图所示,P为其中一个交点,下列说法正确的有( )
A.甲、乙的周期之比为1:2
B.甲乙两振子在0~1s内经过的路程之比为5:2
C.在交点P对应的时刻两个小球的加速度相同
D.乙的振动方程为
6.(多选)一质点做简谐运动,其相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图所示,由此可知( )
A.质点振动的振幅是2cm
B.质点振动的频率是4Hz
C.t=2s时质点的速度最大,且方向为负
D.t=5s时质点的加速度为零
7.(多选)弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,从它经过O点时开始计时,经过0.3s第一次到达点M,再经过0.2s第二次到达点M,则弹簧振子的周期可能为( )
A. B.1.4s C.1.6s D.
8.如图所示,光滑水平面上放有一个弹簧振子,已知振子滑块的质量m=0.1kg,弹簧劲度系数为k=32N/m,将振子滑块从平衡位置O向左移4cm,由静止释放后在B、C间运动,设系统在B处时具有的弹性势能为5J,问:
(1)滑块的加速度的最大值am为多少?
(2)求滑块的最大速度vm
(3)滑块完成5次全振动时走过的路程s
1.如图所示是某弹簧振子做简谐运动的图像,则( )
A.该振子的振动方程是
B.内该振子通过的路程是
C.时质点的加速度为0
D.时质点的动量最大
2.如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有两个用轻质弹簧固定连接的物体A和B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k。C为一固定的挡板。现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放,D和A相碰后立即粘为一体,在之后的运动过程中,物体B对C的最小弹力为,则( )
A.D和A在斜面上的运动一定不是简谐运动
B.D的最大加速度大小为
C.D和A做简谐运动的振幅为
D.B对C的最大弹力为
3.如图,弹簧上端固定,下端悬挂一小钢球,把钢球从平衡位置O向下拉一段距离A,放手让其运动,A就是振动的振幅,用停表测出钢球完成n个全振动所用的时间t,就是振动的周期。现把振幅减小为原来的一半,则钢球( )
A.振动周期变为原来的一半 B.经过平衡位置的动能变为原来的一半
C.最大加速度变为原来的一半 D.若n的值取小一些,可以减小测量误差
4.如图所示,将一轻弹簧上端悬挂在天花板上,下端连接物体A,A下面再用棉线挂一物体B,A、B质量相等,g为当地重力加速度。烧断棉线,下列说法中正确的是( )
A.烧断棉线瞬间,A的加速度大小为g
B.烧断棉线之后,A向上一直加速
C.烧断棉线之后,A在运动中机械能守恒
D.在最高点弹簧弹力等于mg
5.弹簧振子在AOB之间做简谐运动,如图所示,O为平衡位置,测得AB间距为8cm,完成30次全振动所用时间为60 s。则( )
A.振动周期是2s,振幅是8cm
B.振动频率是2Hz
C.振子完成一次全振动通过的路程是16cm
D.振子过O点时计时,t=0.25s的位移大小为2cm
6.某竖直弹簧振子的振动图像如图所示,则( )
A.内,振子的动量变化量为零
B.时振子位移为
C.第末,弹簧振子的弹性势能为零
D.内,振子通过的路程为
7.质点在水平弹簧作用下做简谐运动,点为平衡位置,取向右为正方向。质点在水平方向先后以相同的速度依次通过两点,历时,质点通过点后再经过第次通过点,在这内质点通过的总路程为。则下列说法正确的是( )
A.质点的振动周期为,振幅为
B.质点在点和点时,动能相同,系统势能也相同
C.质点在之间时,偏离平衡位置的位移是负值,加速度为负值
D.质点的回复力与位移大小成正比,方向可能相同
8.如图,弹簧振子的平衡位置为O点,在A、B两点之间做简谐运动。A、B