高中物理单元测试——第2章机械振动(较易版02)
2026-10-19
|
2份
|
20页
|
5人阅读
|
0人下载
内容正文:
高中物理单元测试 —— 第2章 机械振动(较易版02)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)一弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( )
A.若振子的位移为负值,则其加速度一定为正值,速度一定为正值
B.若振子在某段时间内振动位移的大小越来越大,则振子正在远离平衡位置运动
C.振子相邻两次通过同一位置时,加速度相同,速度也相同
D.简谐运动的振幅越小,则其运动的周期一定越短
2.(本题4分)如图是一质点做简谐运动的图像,由图可知( )
A.振动的振幅是4cm
B.振动的周期是5s
C.3s时刻质点的位移是0
D.5s时刻质点向正方向振动
3.(本题4分)2026年4月,全球首个纳米级微振动实验室在我国雄安正式投运。实验中,科研人员对精密光学组件施加可控周期性驱动力,使组件做稳定受迫振动。下列说法正确的是( )
A.组件稳定振动的频率由自身固有频率决定
B.增大周期性驱动力的频率,组件振幅一定变大
C.驱动力频率等于组件固有频率时,组件振幅最大
D.组件做受迫振动的振幅恒定,与驱动力频率无关
4.(本题4分)如图所示,细绳的上端固定,下端挂一小球,现将小球拉到A点由静止释放,小球在竖直平面内沿曲线ABC摆动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.在B位置小球受重力、拉力和向心力的作用
B.在B位置小球处于平衡状态
C.在C位置小球的向心力比在B位置小球的向心力大
D.在A位置小球受拉力与重力作用,处于非平衡状态
5.(本题4分)如图是一单摆做阻尼振动的图像,比较摆球在与时刻的下列物理量,下列选项中说法正确的是( )
A.摆球在点和点时的速度相同
B.摆球在点和点时对绳子的拉力大小相等
C.单摆的频率在逐渐减小
D.摆球在点和点时的高度相同
6.(本题4分)如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,,然后释放振子,经过0.2s振子第1次到达O点,如果把振子拉到点,,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为( )
A.小于0.4s B.0.2s C.大于0.2s D.0.4s
7.(本题4分)一单摆做简谐振动。若图中的正弦曲线为摆球偏离平衡位置的位移与时间的关系图像,图与图中横轴的单位相等,则图中的可能代表( )
A.摆球的速度 B.摆球向心加速度的大小
C.摆球的回复力 D.摆球的重力势能
二、多选题
8.(本题6分)下列各种运动中,属于简谐运动的是( )
A.拍皮球时球的往复运动
B.将轻弹簧上端固定,下端挂一钩码,钩码在竖直方向上来回运动
C.水平光滑平面上,一端固定的轻弹簧和小球组成弹簧振子的往复运动
D.从高处掉落在水泥地上的乒乓球的往复运动
9.(本题6分)如图所示,摆长为L的单摆的上端系在天花板上的O点,下端有一视为质点的小球,小球已被拉到B点。O点正下方有一个钉子A,O、A两点距离为。小球在钉子A两侧的振动的摆角很小。现释放小球,使小球在竖直平面内运动。小球能够到达OA左侧最远位置为点P(图中未标出)。不计空气阻力,重力加速度为g。下列描述正确的是( )
A.P点与B点关于竖直线OA不对称 B.P点与B点关于竖直线OA对称
C.小球摆动的周期为 D.小球摆动的周期为
10.(本题6分)如图甲所示,质量m1=2kg的箱子P放置在水平地面上,两根相同的轻质弹簧连着一质量m2=1kg的小球Q,两弹簧另一端与箱子P固定。取竖直向上为正方向,小球相对平衡位置的位移y随时间t的变化如图乙所示,已知两弹簧的劲度系数k=50N/m,则( )
A.t1=0.1πs时,小球的加速度最大
B.t2=0.15πs时,箱子P对地面的压力大小为34N
C.0.1πs~0.15πs时间内,箱子P对地面的压力逐渐减小
D.t3=0.2πs时,小球的速度为0.4m/s
三、实验题
11.(本题6分)假期里某同学在家里想要测量一件首饰的质量,手边只有一根轻弹簧和一盒钩码。他设计了如下实验。
(1)如图(a)所示,将轻弹簧的上端固定,下端悬挂钩码,这样就构成了一个弹簧振子。
(2)将手机放置在弹簧振子的正下方,打开手机的测距软件,将钩码下拉一小段距离,释放后钩码在竖直方向上做简谐运动,手机采集到的与钩码的距离随时间变化的图像如图(b)所示,则弹簧振子振动的周期为_____(用表示)。
(3)依次增加钩码个数,测出对应的周期,实验数据如下表所示,在图中绘制关系图线_____。
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.197
0.279
0.339
0.395
0.440
0.039
0.078
0.115
0.156
0.194
(4)取下其他钩码,只留下的钩码,将要测量的首饰用细线绑在钩码上,测量周期并得到,则待测物体质量是_____(结果保留1位有效数字)。
12.(本题9分)高中物理实验“用单摆测当地重力加速度”,一般是借助秒表和人工计时来测量周期T的。由于人为误差等因素,在周期记录上往往存在较大误差,而且这种误差是无法具体量化分析的。针对这一问题,实验工作者对单摆装置进行了相应的改进。设计方案将电磁感应原理与单摆的周期运动相结合,将单摆的周期运动转化为感应电动势的周期变化,实现周期的准确测量。图1是设计原理的示意图,图2是装置示意图。
本实验步骤如下:
①使用游标卡尺测量磁球的直径,多次测量取均值。
②在悬挂状态下使用精度为1mm的米尺测量摆线长度,测量多次取平均值。
③调节升降台,使得线圈与磁球尽量靠近。最近距离选择在3mm左右。
④使用恒压电源给滤波器供电。
⑤将磁球静止置于线圈正上方,使用拨杆缓慢拨动磁球,使其偏离平衡位置。继续水平移动拨杆,磁球在预定的摆幅位置释放。本次实验摆长约为70cm,保证磁球的运动是简谐运动,即摆角小于5°。
⑥在磁球摆动过程中按下示波器按钮,示波器将自动触发并且记录电动势信号。
⑦在示波器上使用光标工具判读周期,精确判读。示波器可以设置较长时基,这样可以采集到多个周期的信号,如图3所示。
⑧调节升降台,改变线圈与磁球之间的相对高度,重复步骤④-⑦。
根据以上实验步骤回答下面问题:
(1)单摆在小角度范围内摆动过程中,下列图像中能正确反映摆球所受回复力F和位移x关系的是( )
A. B.
C. D.
(2)如图3所示,判读周期时,示波器上的图像很密集,直接判读一个周期,误差会很大,因此可以采用什么方法可以让周期判读更准确一些:________。
(3)本实验通过周期判读得到较准确的周期T,通过多次测量取平均值得到摆线的长度,磁球半径为r,则当地重力加速度________。
(4)本实验装置中有两个重要的元件:“永磁球”和“多匝线圈”。请简要描述这两个元件的作用:________。
四、解答题
13.(本题10分)如图甲所示,弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示,完成以下问题:
(1)写出该振子简谐运动的振动方程;
(2)该振子在前40s内运动的路程是多少?
14.(本题13分)如图,光滑圆槽的半径L远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三小球(均可视为质点)同时由静止释放,开始时乙球的位置B低于甲球位置A,甲球与圆心连线和竖直方向夹角为θ,丙球释放位置C为圆槽的圆心,O为圆槽最低点,重力加速度为g。若甲、乙、丙三球不相碰。
(1)通过计算分析,甲、乙、丙三球谁先第一次到达O点;
(2)若单独释放甲球从释放到第15次经过O点所经历的时间。
15.(本题16分)某同学在研究简谐运动规律过程中,发现弹簧连接一个物体时较容易成功,而两个物体摞在一起做简谐运动却比较困难。如图所示, A、B两木块质量分别是,,弹簧的劲度系数,A和B间的动摩擦因数,B与水平面的摩擦力不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力, g取。
(1)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,两木块的加速度大小;
(2)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,A、B两木块间的摩擦力大小;
(3)两木块一起做简谐运动的过程中,求它们的最大振幅。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
2 / 2
$
高中物理单元测试 —— 第2章 机械振动(较易版02)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)一弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( )
A.若振子的位移为负值,则其加速度一定为正值,速度一定为正值
B.若振子在某段时间内振动位移的大小越来越大,则振子正在远离平衡位置运动
C.振子相邻两次通过同一位置时,加速度相同,速度也相同
D.简谐运动的振幅越小,则其运动的周期一定越短
【答案】B
【详解】A.根据,
解得
可知位移为负值时,加速度为正值,但速度方向由运动方向决定,可能为正或负,例如,若位移为负值时,当振子向平衡位置运动时速度为正值,远离平衡位置时速度为负值,故A错误;
B.简谐运动的位移是相对于平衡位置的位移,若位移大小越来越大,表明振子正远离平衡位置,故B正确;
C.同一位置位移相同,结合上述可知,加速度相同,当相邻两次通过同一位置时,速度大小相等但方向相反,故速度不相同,故C错误;
D.根据周期公式有
可知,简谐运动的周期仅与质量和常数有关,与振幅无关,故D错误。
故选B。
2.(本题4分)如图是一质点做简谐运动的图像,由图可知( )
A.振动的振幅是4cm
B.振动的周期是5s
C.3s时刻质点的位移是0
D.5s时刻质点向正方向振动
【答案】C
【详解】A.振动的振幅是2cm,A错误;
B.振动的周期是4s,B错误;
C.3s时刻质点的位移是0,C正确;
D.根据周期性,5s时刻质点与1s时刻相同向负方向振动,D错误。
故选C。
3.(本题4分)2026年4月,全球首个纳米级微振动实验室在我国雄安正式投运。实验中,科研人员对精密光学组件施加可控周期性驱动力,使组件做稳定受迫振动。下列说法正确的是( )
A.组件稳定振动的频率由自身固有频率决定
B.增大周期性驱动力的频率,组件振幅一定变大
C.驱动力频率等于组件固有频率时,组件振幅最大
D.组件做受迫振动的振幅恒定,与驱动力频率无关
【答案】C
【详解】A.组件做稳定受迫振动时,其振动频率等于周期性驱动力的频率,与组件自身的固有频率无关,故A错误;
B.根据受迫振动规律,当驱动力频率等于固有频率时振幅最大,若初始状态下驱动力频率满足,此时增大周期性驱动力的频率,使得驱动力频率与固有频率的差值变大,则组件的振幅会减小,故B错误;
C.根据共振原理,当周期性驱动力的频率等于组件自身的固有频率时,组件发生共振现象,此时组件的振幅达到最大,故C正确;
D.组件做受迫振动时的振幅大小与驱动力频率密切相关,驱动力频率越接近组件的固有频率,组件的振幅越大,偏离固有频率越多,振幅越小,并非恒定,故D错误。
故选C。
4.(本题4分)如图所示,细绳的上端固定,下端挂一小球,现将小球拉到A点由静止释放,小球在竖直平面内沿曲线ABC摆动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.在B位置小球受重力、拉力和向心力的作用
B.在B位置小球处于平衡状态
C.在C位置小球的向心力比在B位置小球的向心力大
D.在A位置小球受拉力与重力作用,处于非平衡状态
【答案】D
【详解】A.小球在运动过程中只受到重力和绳子的拉力,向心力和回复力都是效果力,故A错误;
B.在B位置小球受到重力和绳子的拉力,且
故在B位置小球不处于平衡状态,故B错误;
C.小球从C到B的过程中,小球做加速运动,则在B位置速度最大,向心力最大,故C错误;
D.在A位置小球受拉力与重力作用,它们的合力提供向心力,故小球处于非平衡状态,故D正确。
故选D。
5.(本题4分)如图是一单摆做阻尼振动的图像,比较摆球在与时刻的下列物理量,下列选项中说法正确的是( )
A.摆球在点和点时的速度相同
B.摆球在点和点时对绳子的拉力大小相等
C.单摆的频率在逐渐减小
D.摆球在点和点时的高度相同
【答案】D
【详解】AD.由于单摆在运动过程中要克服阻力做功,振幅逐渐减小,摆球的机械能逐渐减少,所以摆球在M点所对应时刻的机械能大于在N点所对应的机械能,摆球的势能是由摆球相对于零势能点的高度h和摆球的质量m共同决定的
单摆摆球的质量是定值,由于M、N两时刻摆球的位移大小相同,故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相同,重力势能也相同,但由于M点的机械能大于N点的机械能,所以M点对应时刻的动能大于在N点对应时刻的动能,可得速度
A错误,D正确;
B.由于M、N两时刻摆球的位移大小相同,所以其细线拉力与竖直方向上的夹角θ也相等,对单摆受力分析,根据牛顿第二定律得
由于,所以
故B错误;
C.单摆的频率与振幅无关。因此频率不变,C错误。
故选D。
6.(本题4分)如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,,然后释放振子,经过0.2s振子第1次到达O点,如果把振子拉到点,,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为( )
A.小于0.4s B.0.2s C.大于0.2s D.0.4s
【答案】B
【详解】简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的,它们相等,所需时间为0.2s。
故选B。
7.(本题4分)一单摆做简谐振动。若图中的正弦曲线为摆球偏离平衡位置的位移与时间的关系图像,图与图中横轴的单位相等,则图中的可能代表( )
A.摆球的速度 B.摆球向心加速度的大小
C.摆球的回复力 D.摆球的重力势能
【答案】C
【详解】A.由单摆运动特点知,位移为0时,单摆处于平衡位置,此时位移为零,回复力为零,加速度为零,速度为零,重力势能最小,因为图a为位移时间图像,当位移为零时,速度大小最大,而图 b对应时刻是零,故A错误;
B.向心加速度
可知向心加速度大小只有正值没有负值,而图b有负值,故B错误;
C.单摆回复力
可知回复力方向与位移方向时刻相反,且回复力大小与位移大小成正比,结合图a和图b可知C符合题意,故C正确;
D.因为图a为位移时间图像,当位移为零时,单摆处于最低点,所以重力势能最小,与b图零时刻不符合,故D错误。
故选C。
二、多选题
8.(本题6分)下列各种运动中,属于简谐运动的是( )
A.拍皮球时球的往复运动
B.将轻弹簧上端固定,下端挂一钩码,钩码在竖直方向上来回运动
C.水平光滑平面上,一端固定的轻弹簧和小球组成弹簧振子的往复运动
D.从高处掉落在水泥地上的乒乓球的往复运动
【答案】BC
【详解】简谐运动的定义是:物体在回复力作用下,回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反,即满足(其中为常数,为位移)。以下逐项分析:
A.拍皮球时球的往复运动:球的运动受重力和地面弹力影响,但回复力(主要来自地面弹力)仅在接触地面时作用,且不连续;位移与回复力不成严格正比关系(例如,空中运动阶段仅受重力,回复力不满足),故不是简谐运动,A错误;
B.将轻弹簧上端固定,下端挂一钩码,钩码在竖直方向上来回运动:此系统为竖直弹簧振子。设平衡位置为原点,位移为时,回复力(弹簧弹力与重力合力满足该关系),故是简谐运动,B正确;
C.水平光滑平面上,一端固定的轻弹簧和小球组成弹簧振子的往复运动:此系统为水平弹簧振子。在光滑平面上,无摩擦,回复力仅来自弹簧弹力,满足,故是简谐运动,C正确;
D.从高处掉落在水泥地上的乒乓球的往复运动:球的运动包括下落、碰撞和反弹阶段。回复力(主要来自地面弹力)仅在接触时作用,不连续;位移与回复力不成正比(例如,空中运动为自由落体或抛体),故不是简谐运动,D错误。
故选BC。
9.(本题6分)如图所示,摆长为L的单摆的上端系在天花板上的O点,下端有一视为质点的小球,小球已被拉到B点。O点正下方有一个钉子A,O、A两点距离为。小球在钉子A两侧的振动的摆角很小。现释放小球,使小球在竖直平面内运动。小球能够到达OA左侧最远位置为点P(图中未标出)。不计空气阻力,重力加速度为g。下列描述正确的是( )
A.P点与B点关于竖直线OA不对称 B.P点与B点关于竖直线OA对称
C.小球摆动的周期为 D.小球摆动的周期为
【答案】AC
【详解】AB.根据振动的对称性可知,若没有A点的钉子,则P点与B点关于竖直线OA对称,因有钉子A,则P点与B点关于竖直线OA不对称,故A正确,B错误;
CD.小球摆动的周期为
故C正确,D错误。
故选AC。
10.(本题6分)如图甲所示,质量m1=2kg的箱子P放置在水平地面上,两根相同的轻质弹簧连着一质量m2=1kg的小球Q,两弹簧另一端与箱子P固定。取竖直向上为正方向,小球相对平衡位置的位移y随时间t的变化如图乙所示,已知两弹簧的劲度系数k=50N/m,则( )
A.t1=0.1πs时,小球的加速度最大
B.t2=0.15πs时,箱子P对地面的压力大小为34N
C.0.1πs~0.15πs时间内,箱子P对地面的压力逐渐减小
D.t3=0.2πs时,小球的速度为0.4m/s
【答案】BD
【详解】A.由图可知,t1=0.1πs时小球在平衡位置,加速度为0,故A错误;
B.两弹簧相同,Q静止时,上方弹簧伸长,下方弹簧压缩,设弹簧形变量为x,有
由图乙知,t2=0.15πs时刻小球Q在最低点,对箱子,有
联立解得
根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力大小为34N,故B正确;
C.0.1πs~0.15πs时间内Q向下运动,弹簧弹力逐渐增大,箱子始终静止,地面支持力逐渐增大,根据牛顿第三定律可知,箱子对地面的压力逐渐增大,故C错误;
D.由图乙可知,小球Q的振动方程为
所以小球Q的速度时间关系为
则t3=0.2πs时,小球的速度为,故D正确。
故选BD。
三、实验题
11.(本题6分)假期里某同学在家里想要测量一件首饰的质量,手边只有一根轻弹簧和一盒钩码。他设计了如下实验。
(1)如图(a)所示,将轻弹簧的上端固定,下端悬挂钩码,这样就构成了一个弹簧振子。
(2)将手机放置在弹簧振子的正下方,打开手机的测距软件,将钩码下拉一小段距离,释放后钩码在竖直方向上做简谐运动,手机采集到的与钩码的距离随时间变化的图像如图(b)所示,则弹簧振子振动的周期为_____(用表示)。
(3)依次增加钩码个数,测出对应的周期,实验数据如下表所示,在图中绘制关系图线_____。
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.197
0.279
0.339
0.395
0.440
0.039
0.078
0.115
0.156
0.194
(4)取下其他钩码,只留下的钩码,将要测量的首饰用细线绑在钩码上,测量周期并得到,则待测物体质量是_____(结果保留1位有效数字)。
【答案】 0.06/0.05
【详解】[1]图(b)中相邻峰值之间的时间间隔为一个周期,则有,解得
[2]由题给数据描点作图,如图所示
[3]在图线上找到的点,对应横坐标为,所以该首饰的质量为
12.(本题9分)高中物理实验“用单摆测当地重力加速度”,一般是借助秒表和人工计时来测量周期T的。由于人为误差等因素,在周期记录上往往存在较大误差,而且这种误差是无法具体量化分析的。针对这一问题,实验工作者对单摆装置进行了相应的改进。设计方案将电磁感应原理与单摆的周期运动相结合,将单摆的周期运动转化为感应电动势的周期变化,实现周期的准确测量。图1是设计原理的示意图,图2是装置示意图。
本实验步骤如下:
①使用游标卡尺测量磁球的直径,多次测量取均值。
②在悬挂状态下使用精度为1mm的米尺测量摆线长度,测量多次取平均值。
③调节升降台,使得线圈与磁球尽量靠近。最近距离选择在3mm左右。
④使用恒压电源给滤波器供电。
⑤将磁球静止置于线圈正上方,使用拨杆缓慢拨动磁球,使其偏离平衡位置。继续水平移动拨杆,磁球在预定的摆幅位置释放。本次实验摆长约为70cm,保证磁球的运动是简谐运动,即摆角小于5°。
⑥在磁球摆动过程中按下示波器按钮,示波器将自动触发并且记录电动势信号。
⑦在示波器上使用光标工具判读周期,精确判读。示波器可以设置较长时基,这样可以采集到多个周期的信号,如图3所示。
⑧调节升降台,改变线圈与磁球之间的相对高度,重复步骤④-⑦。
根据以上实验步骤回答下面问题:
(1)单摆在小角度范围内摆动过程中,下列图像中能正确反映摆球所受回复力F和位移x关系的是( )
A. B.
C. D.
(2)如图3所示,判读周期时,示波器上的图像很密集,直接判读一个周期,误差会很大,因此可以采用什么方法可以让周期判读更准确一些:________。
(3)本实验通过周期判读得到较准确的周期T,通过多次测量取平均值得到摆线的长度,磁球半径为r,则当地重力加速度________。
(4)本实验装置中有两个重要的元件:“永磁球”和“多匝线圈”。请简要描述这两个元件的作用:________。
【答案】(1)D
(2)测量个完整周期的总时间,利用计算单个周期
(3)
(4)永磁球随单摆周期性摆动,使穿过线圈的磁通量发生周期性变化,从而产生周期性变化的感应电动势,将单摆的机械周期转化为电信号周期;多匝线圈可以增大感应电动势,放大电信号,便于示波器检测和判读周期
【详解】(1)单摆小角度摆动做简谐运动,回复力满足 ,即回复力与位移大小成正比、方向相反,因此 图像是过原点、斜率为负的直线,D正确。
(2)直接读取单个周期误差较大,采用累积法,测量多个周期的总时间后除以周期数得到单个周期,可以放大测量值、减小相对误差,提高周期判读准确度。
(3)单摆摆长为摆线长度加摆球半径,即 ,代入单摆周期公式 ,变形可得 。
(4)本实验结合电磁感应原理测量周期,永磁球提供磁场,摆动时产生变化磁通量;多匝线圈可以提升感应电动势的大小,让电信号更清晰,方便周期测量。
四、解答题
13.(本题10分)如图甲所示,弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示,完成以下问题:
(1)写出该振子简谐运动的振动方程;
(2)该振子在前40s内运动的路程是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由图乙可知,振幅,周期
弹簧振子的振动方程为
(2)因
而振子在一个周期内通过的路程是,所以振子在前40s内运动的总路程
14.(本题13分)如图,光滑圆槽的半径L远大于小球运动的弧长。甲、乙、丙三小球(均可视为质点)同时由静止释放,开始时乙球的位置B低于甲球位置A,甲球与圆心连线和竖直方向夹角为θ,丙球释放位置C为圆槽的圆心,O为圆槽最低点,重力加速度为g。若甲、乙、丙三球不相碰。
(1)通过计算分析,甲、乙、丙三球谁先第一次到达O点;
(2)若单独释放甲球从释放到第15次经过O点所经历的时间。
【答案】(1)丙球
(2)
【详解】(1)对于丙球,根据自由落体运动规律有
解得
对于甲、乙两球可看成类似单摆的简谐运动,其运动周期为
甲、乙两球第一次到达O点时运动了T周期,则
则丙球最先第一次到达O点,甲、乙同时到达。
(2)根据题意可知甲球做简谐运动,运动一个周期经过两次O点,第15次经过O点所经历的时间为
已知周期
联立解得
15.(本题16分)某同学在研究简谐运动规律过程中,发现弹簧连接一个物体时较容易成功,而两个物体摞在一起做简谐运动却比较困难。如图所示, A、B两木块质量分别是,,弹簧的劲度系数,A和B间的动摩擦因数,B与水平面的摩擦力不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力, g取。
(1)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,两木块的加速度大小;
(2)求两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,A、B两木块间的摩擦力大小;
(3)两木块一起做简谐运动的过程中,求它们的最大振幅。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,以两木块为整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
(2)两木块一起做简谐运动的位移是2cm时,以木块A为对象,根据牛顿第二定律可得
解得A、B两木块间的摩擦力大小为
(3)两木块一起做简谐运动的过程中,它们振幅最大时,A、B两木块间的摩擦力达到最大,则有
又
联立解得最大振幅为
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
2 / 2
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。