第二章《机械振动》【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂(人教版2019选择性必修第一册)

2024-12-10
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 第二章 机械振动
类型 作业-单元卷
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.97 MB
发布时间 2024-12-10
更新时间 2024-12-13
作者 庆威物理
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2024-12-10
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价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

第二章《机械振动》单元测试 班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________ (考试时间:75分钟 试卷满分:100分) 1、 单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.如图所示,张紧的水平绳上挂了5个小球,摆长,使E摆动后,其他四个摆随之振动。则稳定时(    ) A.A摆的振幅最大 B.B摆的振幅最大 C.C摆的振幅最大 D.D摆的振幅最大 2.图甲中,一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动,小鸟振动的图像如图乙所示,速度向下为正。下列说法正确的是(  ) A.时刻小鸟的速度方向向上 B.时刻树枝对小鸟弹力最大 C.时刻小鸟的加速度最大 D.时刻小鸟处在最低点 3.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,它围绕平衡位置O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,动能最小,加速度最大 B.小球在A、B位置时,动能最小,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.小球从B到O的过程中,振子振动的能量不断增加 4.两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置,取向右为正方向,其振动图像如图所示,以下说法正确的是(  ) A.两弹簧振子具有相同的相位 B.甲的振幅比乙大,所以甲的能量比乙大 C.甲、乙两弹簧振子回复力最大值之比一定为 D.时甲具有负向最大速度,乙具有正向最大位移 5.钓鱼是古老的中华文化,陕西省西安半坡村仰韶文化遗址发现了许多骨制鱼钩。上古三个有名的钓鱼人分别是帝舜、周穆王姬满和姜太公。《庄子·刻意》:就数泽,处闲旷,钓鱼闲处、无为而已矣。”钓鱼时当鱼漂受到扰动后会上下振动,忽略水的阻力和水面波动影响,以竖直向下为正方向,某一时刻开始鱼漂的振动图像如图所示,则鱼漂(  ) A.在时刻加速度为零 B.振动过程中机械能守恒 C.在时刻动量最小 D.在时间内所受到合力的冲量方向竖直向下 6.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A.时,弹簧弹力为0 B.时,手机位于平衡位置下方 C.从至,手机的动能增大 D.改变手机振动的振幅,加速度随时间的变化周期将发生改变 7.如图所示,在xOy坐标系中一质量为m的小球绕原点O沿顺时针方向做匀速圆周运动,半径为R,从小球经过的位置开始计时,该小球每分钟转300圈。一束平行光沿x轴正方向照射小球,在处放置一垂直于x轴的足够大屏幕,可以看到小球的影子在屏幕上的运动情况。则下列说法正确的是(  ) A.时,小球坐标是(,0) B.从开始计时,内小球影子所通过的路程为25R C.小球做匀速圆周运动的向心力大小为 D.小球的影子在y轴方向上的运动满足方程 2、 多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.如图所示,光滑圆弧槽半径为R(未知),A为最低点,C到A的距离远远小于R,小球B位于A点的正上方,且到A点的距离为H。若同时释放小球B、C,则要使两小球B和C在A点相遇(小球B和C可视为质点),R的可能值为(  ) A. B. C. D. 9.如图所示,光滑斜面与水平面成角,轻弹簧一端固定在斜面下方的挡板上,另一端与质量为的物块A相连,物块A保持静止时弹簧被压缩了现将与物块A完全相同的物块B从斜面上弹簧原长位置由静止释放,物块B下滑后与物块A发生碰撞并粘在一起。已知两物块均可视为质点,碰撞时间极短,重力加速度为,弹簧的弹性势能为弹簧的形变量),则下列说法正确的是(  ) A.碰前物块B的速度大小为 B.碰撞过程中损失的能量为 C.碰后两物块做简谐运动的振幅为 D.碰后弹簧反弹后物块B不可能返回释放位置 10.如图甲所示,足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动,一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接,将物块在传送带左端无初速度释放,此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中,受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示,已知物块质量为m,物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为已知量,则下列说法正确的是(    ) A.过程,物块所受摩擦力方向向右 B.弹簧的劲度系数为 C.传送带的速度为 D.物块能运动到处 3、 非选择题(本题共5小题,共54分。请按题目要求作答) 11.(8分)在“用单摆测量重力加速度”的实验中: (1)下面叙述正确的是(  ) A.1m和30cm长度不同的同种细线,选用30cm的细线做摆线 B.直径为1.8cm的塑料球和铁球,选用铁球做摆球 C.如图甲、乙,摆线上端的两种悬挂方式,选甲方式悬挂 D.当单摆经过平衡位置时开始计时,并记录为1次,50次经过平衡位置后停止计时,用此时间除以50做为单摆振动的周期 (2)若用游标卡尺测得小球的直径 mm (3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图丙所示,用表示摆线长,则当地的重力加速度可表示为 (用题目中的物理量d、、表示) (4)在实验中测得的g值偏小,可能的原因是(  ) A.以摆线长作为摆长来计算 B.开始计时时秒表过晚按下 C.测摆线长时摆线拉得过紧 12.(8分)某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案,所用器材有:2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。 具体步骤如下: ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上,弹簧下面挂上装有遮光片的托盘,在托盘内放入一个砝码,如图(a)所示。 ②用米尺测量平衡时弹簧的长度l,并安装光电门。 ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放,使其在竖直方向振动。 ④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。 ⑤逐次增加托盘内砝码的数量,重复②③④的操作。 该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期,其中为弹簧的劲度系数,为振子的质量。 (1)由步骤④,可知振动周期: 。 (2)设弹簧的原长为,则l与的关系式为: 。 (3)由实验数据作出的图线如图(b)所示,可得 (保留三位有效数字,取9.77,取)。 13.(8分)某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒漂浮在水中,水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放,木棒在竖直方向上振动,某时刻开始计时,木棒上A点的振动图像如图所示,设竖直向上为正方向。则求:    (1)A点的振动方程; (2)A点在第20s时的位移和前20s内的路程。 14.(14分)战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时,有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波,如图1所示。某时刻开始计时,时两列波的图像如图2所示,P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波,O点为手握的绳子一段,向右为x轴正方向。已知绳波的速度为,求: (1)甲、乙的绳端振动频率和之比; (2)以图2所示为时刻,写出乙运动员的绳中,平衡位置为4m处质点的振动方程。 15.(16分)如图所示,质量分别为m=200g、M=400g的两物块用轻弹簧相连,其中M放在水平地面上,m处于竖直光滑的导轨内。今将m向下压一段距离后放手,它就在导轨内上下做简谐运动,且m到达最高点时,M对地面的压力刚好为零。若弹簧的劲度系数为200N/m,g=10m/s2试问: (1)弹簧的最大形变量为多大; (2)m的最大加速度多大; (3)M对地面的最大压力多大。 11.(6分) 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第二章《机械振动》单元测试 班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________ (考试时间:75分钟 试卷满分:100分) 1、 单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.如图所示,张紧的水平绳上挂了5个小球,摆长,使E摆动后,其他四个摆随之振动。则稳定时(    ) A.A摆的振幅最大 B.B摆的振幅最大 C.C摆的振幅最大 D.D摆的振幅最大 【答案】B 【详解】根据单摆周期公式 使E摆动后,可知周期由E摆的摆长决定,其他四个摆随之做受迫振动,振动周期等于E摆的周期,而B摆的摆长等于E摆的摆长,所以B摆做受迫振动的周期等于自由振动的周期,B摆发生共振现象,B摆的振幅最大。 故选B。 2.图甲中,一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动,小鸟振动的图像如图乙所示,速度向下为正。下列说法正确的是(  ) A.时刻小鸟的速度方向向上 B.时刻树枝对小鸟弹力最大 C.时刻小鸟的加速度最大 D.时刻小鸟处在最低点 【答案】C 【详解】A.根据图乙可知,时刻,速度为正,由于速度向下为正方向,所以小鸟的速度方向向下,故A错误; B.t1时刻小鸟的速度最大,此时小鸟受力平衡,即所受弹力等于重力,此后小鸟向下做减速运动,树枝对其弹力逐渐增大,故t1时刻,树枝对其弹力未达到最大,故B错误; C.时刻小鸟的速度为0,这一瞬间停止了向下的运动,即将向上运动,根据简谐运动的特征可知,此时加速度方向向上,达到最大值,故C正确; D.时刻小鸟向上运动到了最大速度后向上做减速运动,故此时在平衡位置处,不是最低点,故D错误。 故选C。 3.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,它围绕平衡位置O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,动能最小,加速度最大 B.小球在A、B位置时,动能最小,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.小球从B到O的过程中,振子振动的能量不断增加 【答案】B 【详解】AB.振子经过平衡位置时,速度最大,位移为零,所以经过平衡位置动能最大,回复力为零,加速度为零;在A、B位置时,速度为零,动能最小,位移最大,回复力最大,加速度最大,故A错误,B正确; CD.由于回复力指向平衡位置,所以振子从A经O到B的过程中,回复力先做正功,后做负功,振子的动能和弹簧的势能相互转化,且总量保持不变,即振动的能量保持不变,故CD错误。 故选B。 4.两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置,取向右为正方向,其振动图像如图所示,以下说法正确的是(  ) A.两弹簧振子具有相同的相位 B.甲的振幅比乙大,所以甲的能量比乙大 C.甲、乙两弹簧振子回复力最大值之比一定为 D.时甲具有负向最大速度,乙具有正向最大位移 【答案】D 【详解】A.由图像可知,甲的周期为4s,乙的周期为8s,两个弹簧振子的周期不同,只是初相位相同,所以相位不同,故A错误; B.由图像可知,甲的振幅为2cm,乙的振幅为1cm,但是两个弹簧振子的劲度系数不确定,所以两个弹簧振子的能量大小无法比较,故B错误; C.弹簧振子的最大回复力为 振幅之比为,但是无法确定两弹簧振子的劲度系数,所以两个弹簧振子回复力的最大值无法比较,故C错误; D.由图像可知,当 时,甲处于平衡位置且向x轴的负向运动,此时的速度最大;乙处于正方向的最大位移处,速度为0,故D正确。 故选D。 5.钓鱼是古老的中华文化,陕西省西安半坡村仰韶文化遗址发现了许多骨制鱼钩。上古三个有名的钓鱼人分别是帝舜、周穆王姬满和姜太公。《庄子·刻意》:就数泽,处闲旷,钓鱼闲处、无为而已矣。”钓鱼时当鱼漂受到扰动后会上下振动,忽略水的阻力和水面波动影响,以竖直向下为正方向,某一时刻开始鱼漂的振动图像如图所示,则鱼漂(  ) A.在时刻加速度为零 B.振动过程中机械能守恒 C.在时刻动量最小 D.在时间内所受到合力的冲量方向竖直向下 【答案】D 【详解】A.鱼漂在时刻位移最大,所以加速度最大,故A错误; B.鱼漂在振动过程中,受到浮力,且浮力做功,所以机械能不守恒,故B错误; C.在时刻鱼漂处于平衡位置,速度最大,动量最大,故C错误; D.以竖直向下为正方向,鱼漂在时间内由平衡位置向上振动,鱼漂受到的合力方向向下,故合力的冲量方向竖直向下,故D正确。 故选D。 6.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A.时,弹簧弹力为0 B.时,手机位于平衡位置下方 C.从至,手机的动能增大 D.改变手机振动的振幅,加速度随时间的变化周期将发生改变 【答案】B 【详解】A.由题图乙知,时,手机加速度为0,即手机处于平衡状态,则弹簧弹力 A错误; B.由题图乙知,时,手机的加速度为正,根据可知手机位于平衡位置下方,B正确; C.由题图乙知,从至,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,动能减小,C错误; D.对于同一个振子,其振动周期与振幅无关,改变手机振动的振幅,加速度随时间的变化周期不变,D错误。 故选B。 7.如图所示,在xOy坐标系中一质量为m的小球绕原点O沿顺时针方向做匀速圆周运动,半径为R,从小球经过的位置开始计时,该小球每分钟转300圈。一束平行光沿x轴正方向照射小球,在处放置一垂直于x轴的足够大屏幕,可以看到小球的影子在屏幕上的运动情况。则下列说法正确的是(  ) A.时,小球坐标是(,0) B.从开始计时,内小球影子所通过的路程为25R C.小球做匀速圆周运动的向心力大小为 D.小球的影子在y轴方向上的运动满足方程 【答案】B 【详解】D.由题意可知 所以 根据小球的运动规律匀速圆周运动可知所以影子做简谐运动,且振动方程为 故D错误; A.由于,则 由于小球经过的位置开始计时,经过整数周期小球位置不变,再过四分之一个周期,小球坐标为,故A错误; B.由 则从开始计时,内小球影子所通过的路程为 故B正确; C.由向心力公式 故C错误。 故选B。 2、 多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.如图所示,光滑圆弧槽半径为R(未知),A为最低点,C到A的距离远远小于R,小球B位于A点的正上方,且到A点的距离为H。若同时释放小球B、C,则要使两小球B和C在A点相遇(小球B和C可视为质点),R的可能值为(  ) A. B. C. D. 【答案】AD 【详解】小球C做简谐运动,根据题意得 (n = 0,1,2…)或(n = 0,1,2…) 解得 (n = 0,1,2…)或(n = 0,1,2…) 当n = 0时,则有 或 故选AD。 9.如图所示,光滑斜面与水平面成角,轻弹簧一端固定在斜面下方的挡板上,另一端与质量为的物块A相连,物块A保持静止时弹簧被压缩了现将与物块A完全相同的物块B从斜面上弹簧原长位置由静止释放,物块B下滑后与物块A发生碰撞并粘在一起。已知两物块均可视为质点,碰撞时间极短,重力加速度为,弹簧的弹性势能为弹簧的形变量),则下列说法正确的是(  ) A.碰前物块B的速度大小为 B.碰撞过程中损失的能量为 C.碰后两物块做简谐运动的振幅为 D.碰后弹簧反弹后物块B不可能返回释放位置 【答案】BD 【详解】A.设物块B下滑与物块A碰撞前的速度为,由动能定理可得 解得 故A错误; B.物块A、B碰撞过程动量守恒,则有 联立解得 碰撞过程中损失的能量为 故B正确; C.物块A、B碰撞后一起向下运动至最低点,位移设为,根据能量守恒定律得 物块A原来静止满足 解得 因为物块A、B碰撞后一起做简谐运动的平衡位置满足 解得 故振幅为,故C错误; D.因碰撞过程机械能有损失且物块A、B不会再分离,碰后弹簧反弹后物块不可能返回释放位置,故D正确。 故选BD。 10.如图甲所示,足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动,一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接,将物块在传送带左端无初速度释放,此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中,受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示,已知物块质量为m,物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为已知量,则下列说法正确的是(    ) A.过程,物块所受摩擦力方向向右 B.弹簧的劲度系数为 C.传送带的速度为 D.物块能运动到处 【答案】ABD 【详解】A.在0-x0过程,物块相对于传送带向左运动,物块所受的摩擦力方向向右,故A正确; B.由题意可知,当x=2x0时,物块静止且所受静摩擦力达到最大值,则有 μmg=k•2x0 解得弹簧的劲度系数为 故B正确; C.设传送带的速度为v0,由动能定理得 可得 故C错误; D.在2x0处弹簧为拉力,由于 μmg=kx0 此后物块受到的滑动摩擦力始终向右,滑块向右做简谐运动 可得 即物块向右运动的最大距离为 所物块能够到达3x0处,故D正确。 故选ABD。 3、 非选择题(本题共5小题,共54分。请按题目要求作答) 11.(8分)在“用单摆测量重力加速度”的实验中: (1)下面叙述正确的是(  ) A.1m和30cm长度不同的同种细线,选用30cm的细线做摆线 B.直径为1.8cm的塑料球和铁球,选用铁球做摆球 C.如图甲、乙,摆线上端的两种悬挂方式,选甲方式悬挂 D.当单摆经过平衡位置时开始计时,并记录为1次,50次经过平衡位置后停止计时,用此时间除以50做为单摆振动的周期 (2)若用游标卡尺测得小球的直径 mm (3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图丙所示,用表示摆线长,则当地的重力加速度可表示为 (用题目中的物理量d、、表示) (4)在实验中测得的g值偏小,可能的原因是(  ) A.以摆线长作为摆长来计算 B.开始计时时秒表过晚按下 C.测摆线长时摆线拉得过紧 【答案】(1)B (2)19.90 (3) (4)A 【详解】(1)A.选用尽可能长的细线作为摆线,可减小测量摆长时产生的相对误差,也能增大单摆的周期,有利于减小周期测量中的误差,故A错误; B.选用质量较大的铁球做摆球,能减小空气阻力的影响,使单摆摆动较长的时间,有利于测量周期,故B正确; C.图甲中摆线缠绕在水平杆上,摆动过程中摆线长度不断发生变化,实验误差较大;图乙中摆线用铁夹夹住了,则摆长能保持不变,所以应选用图乙中所示的悬挂方式,故C错误; D.单摆在平衡位置(即最低点)处速度最大,便于确定,所以从单摆经过平衡位置时开始计时,50次经过平衡位置后停止计时,由于每经过平衡位置一次用时半个周期,用测得的时间除以25做为单摆振动的周期,故D错误。 故选B。 (2)小球的直径为 (3)摆线长,则摆长 由图丙可知,单摆的周期为 根据单摆周期公式 可得当地的重力加速度 (4)根据可知 A.以摆线长作为摆长来计算,则摆长偏小,重力加速度的测量值偏小,故A正确; B.开始计时时秒表过晚按下,则周期的测量值偏小,则重力加速度的测量值偏大,故B错误; C.测摆线长时摆线拉得过紧,则摆长偏大,重力加速度的测量值偏大,故C错误。 故选A。 12.(8分)某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案,所用器材有:2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。 具体步骤如下: ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上,弹簧下面挂上装有遮光片的托盘,在托盘内放入一个砝码,如图(a)所示。 ②用米尺测量平衡时弹簧的长度l,并安装光电门。 ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放,使其在竖直方向振动。 ④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。 ⑤逐次增加托盘内砝码的数量,重复②③④的操作。 该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期,其中为弹簧的劲度系数,为振子的质量。 (1)由步骤④,可知振动周期: 。 (2)设弹簧的原长为,则l与的关系式为: 。 (3)由实验数据作出的图线如图(b)所示,可得 (保留三位有效数字,取9.77,取)。 【答案】(1) (2) (3)9.59 【详解】(1)30次全振动所用时间t,则振动周期 (2)弹簧振子的振动周期 可得振子的质量 振子平衡时,根据平衡条件 可得 则l与g、、T的关系式为 (3)根据 整理可得 则图像斜率 解得 13.(8分)某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒漂浮在水中,水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放,木棒在竖直方向上振动,某时刻开始计时,木棒上A点的振动图像如图所示,设竖直向上为正方向。则求:    (1)A点的振动方程; (2)A点在第20s时的位移和前20s内的路程。 【答案】(1) (2), 【详解】(1)由图可知,振幅,周期,圆频率,初相位。所以振动方程为 (2)前20s内振动的周期数为 第20s时的位移 前20s内的路程 14.(14分)战绳运动是一项超燃脂的运动。某次健身时,有两位健身者甲、乙分别抓住相同的战绳上下舞动形成向右传播的简谐波,如图1所示。某时刻开始计时,时两列波的图像如图2所示,P、Q曲线分别为甲、乙的一个绳波,O点为手握的绳子一段,向右为x轴正方向。已知绳波的速度为,求: (1)甲、乙的绳端振动频率和之比; (2)以图2所示为时刻,写出乙运动员的绳中,平衡位置为4m处质点的振动方程。 【答案】(1);(2) 【详解】(1)由波形图可知 , 由可得 (2)振动方程为,由波形图可知绳波乙的振幅 绳波乙的周期 平衡位置为4m位置处的质点,再过会运动到负向最大位移处可得 解得 所以平衡位置为4m位置处的质点的振动方程为 15.(16分)如图所示,质量分别为m=200g、M=400g的两物块用轻弹簧相连,其中M放在水平地面上,m处于竖直光滑的导轨内。今将m向下压一段距离后放手,它就在导轨内上下做简谐运动,且m到达最高点时,M对地面的压力刚好为零。若弹簧的劲度系数为200N/m,g=10m/s2试问: (1)弹簧的最大形变量为多大; (2)m的最大加速度多大; (3)M对地面的最大压力多大。 【答案】(1)2cm (2)30m/s2 (3)12N,方向竖直向下 【详解】(1)当m到达最高点时,M对地面压力为零,对两物块分别进行分析,如图所示 可以判断M此时受到的弹簧拉力大小等于M的重力,以弹簧的形变量达到最大,根据胡克定律有 其中 解得 (2)当弹簧有最大形变量时,弹簧拉力与m的重力方向同向,此时m的加速度最大,则有 结合上述解得 a=30m/s2 (3)当弹簧压缩到最短时,M对地面的压力最大,受力分析如图所示 此时m合力向上,根据简谐运动的对称性,此时加速度应该大小仍然为3g,方向向上根据牛顿第二定律有 FT-mg=ma 对M分析,根据平衡条件有 FT+Mg=FN 解得则M对地面的压力为 FN=12N 方向竖直向下。 11.(6分) 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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