内容正文:
章末综合测评(一)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的5个选项中,有3项符合题目要求,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
1.关于振子的振动过程,以下说法正确的是( )
A.振子在平衡位置,动能最大,势能最小
B.振子在最大位移处,势能最大,动能最小
C.振子在向平衡位置运动时,由于振子振幅减小,故总机械能减小
D.在任意时刻,动能与势能之和保持不变
E.振子在平衡位置,弹性势能一定最小
【解析】 振子在平衡位置两侧往复振动,在最大位移处速度为零,动能为零,此时弹簧的形变量最大,势能最大,所以B正确;在任意时刻只有弹簧的弹力做功,所以机械能守恒,D正确;到平衡位置处速度达到最大,动能最大,势能最小,所以A正确;振幅的大小与振子的位置无关,所以选项C错误;振子在平衡位置时,弹簧不一定处于原长,如竖直放置的弹簧振子,故E选项错误.
【答案】 ABD
2.一个水平弹簧振子的振动周期是0.025 s,当振子从平衡位置向右运动,经过0.17 s时,振子运动情况是( )
A.正在向右做减速运动
B.正在向右做加速运动
C.位移正在减小
D.正在向左做加速运动
E.势能正在减小
【解析】 T~T之间,故0.17 s时振子从最大位移处正向右加速接近平衡位置.T在,=6=
【答案】 BCE
3.一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图像为正弦曲线,如图1所示,下列说法正确的是( )
【导学号:38910015】
图1
A.在t从0到2 s时间内,弹簧振子做减速运动
B.在t1=3 s和t2=5 s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反
C.在t1=5 s和t2=7 s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同
D.在t从0到4 s时间内,t=2 s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小
E.在t从0到4 s时间内,回复力的功率先增大后减小
【解析】 由于F=-kx,由Ft图像知,在0到2 s时间内,弹簧振子位移变大,离开平衡位置做减速运动,A对;在t1=3 s和t2=5 s时,速度大小相等,方向相同,B错;t1=5 s和t2=7 s时位移大小、方向都相同,C对;在0到4 s时间内,t=2 s时刻弹簧振子回复力最大,在端点位置,速度为零,功率最小,D对,E错.
【答案】 ACD
4.如图2所示为某弹簧振子在0~5 s内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是( )
图2
A.振动周期为5 s
B.振幅为8 cm
C.第2 s末振子的速度为零,加速度为正向的最大值D.第3 s末振子的速度为正向的最大值
E.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动
【解析】 根据图像,周期T=4 s,振幅A=8 cm,A错误,B正确.第2 s末振子到达负方向最大位置,速度为零,加速度为正向的最大值,C正确.第3 s末振子经过平衡位置,速度达到最大值,且向正方向运动,D正确.从第1 s末到第2 s末振子经过平衡位置向负方向运动到达最大位置,速度逐渐减小,做减速运动,E错误.
【答案】 BCD
5.如图3所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t=0),过周期,振子具有正方向的最大速度.那么下面五个图像中哪个能够正确反映振子的振动情况( )
图3
A B C D E
【解析】 t=T时,振子具有正方向的最大速度,则t=0时,振子应处于负方向最大位移处,此时,回复力和加速度正向最大.故选项C、E错,A、B、D对.
【答案】 ABD
6.一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图4所示,由图可知( )
【导学号:38910016】
图4
A.频率是2 Hz
B.振幅是5 cm
C.t=1.7 s时的加速度为正,速度为负
D.t=0.5 s时,质点所受合外力为零
E.t=0.5 时回复力的功率为零
【解析】 由简谐运动的图像可判断出振子的周期为2 s,则频率f==0.5 Hz;该质点的振幅为5 cm;1.7 s时位移为负值,则加速度为正,根据图像走向可判断速度为负;0.5 s时,振动质点位于平衡位置,回复力为零,但合外力不一定为零(如单摆在平衡位置时合外力指向圆心).
【答案】 BCE
7.如图5所示的装置中,在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子,若不转动把手C,让其上下振动,周期为T1,若使把手以周期T2(T2>T1)匀速转动,当运动都稳定后,则( )
图5
A.弹簧振子的振动周期为T1
B.弹簧振子的振动周期为T2
C.弹簧振子的振动频率为
D.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小
E.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大
【解析】 弹簧振子在把手作用下