高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 第3節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41
《高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 第3節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 第3節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量 1.關(guān)于回復(fù)力,下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.回復(fù)力是指物體受到的指向平衡位置的力 B.回復(fù)力是指物體受到的合外力 C.回復(fù)力是以力的作用效果來(lái)命名的,它可以是彈力,也可以是重力或摩擦力等幾個(gè)力的合力 D.回復(fù)力實(shí)際上就是向心力 2.如圖所示,一水平彈簧振子在光滑水平面上的B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置。已知振子由完全相同的P、Q兩部分組成,彼此拴接在一起。當(dāng)振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的瞬間,將P拿走,則以后Q的運(yùn)動(dòng)和拿走P之前比較有( ?。? A.Q的振幅增大,通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率增大 B.Q的振幅減小,通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率減小 C.Q的振幅不變,通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率增大 D.Q的振幅不變,通過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率減小 3.如圖甲所示為某個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的xt圖象,對(duì)圖乙的下列判斷正確的是( ?。? A.圖(1)可作為v-t圖象 B.圖(2)可作為F-t圖象 C.圖(3)可作為F-t圖象 D.圖(4)可作為a-t圖象 4.如圖所示,物體A置于物體B上,一輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與B相連。在彈性限度范圍內(nèi),A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),并保持相對(duì)靜止。則下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.A和B均做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比 C.B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功,而A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B不做功 D.B對(duì)A的靜摩擦力始終對(duì)A做正功,而A對(duì)B的靜摩擦力始終對(duì)B做負(fù)功 5.一個(gè)彈簧振子,做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為T,設(shè)t1時(shí)刻振子不在平衡位置,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間到t2時(shí)刻,振子的速度與t1時(shí)刻的速度大小相等、方向相同,若t2-t1<T/2,如圖所示,則( ?。? A.t2時(shí)刻振子的加速度一定跟t1時(shí)刻大小相等、方向相反 B.在t1~t2的中間時(shí)刻,振子處在平衡位置 C.從t1到t2時(shí)間內(nèi),振子的運(yùn)動(dòng)方向不變 D.從t1到t2時(shí)間內(nèi),振子所受回復(fù)力的方向不變 6.如圖所示為水平放置的兩個(gè)彈簧振子A和B的振動(dòng)圖象,已知兩個(gè)振子質(zhì)量之比為mA ∶mB=2∶3,彈簧的勁度系數(shù)之比為kA∶kB=3∶2,則它們的周期之比TA∶TB=______;它們的最大加速度之比為aA∶aB=______。 7.在光滑水平面上有質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),兩側(cè)用勁度系數(shù)分別為k1、k2的輕彈簧拉住,彈簧的自然長(zhǎng)度分別為l1和l2,兩豎直墻的距離為l1+l2,如圖所示,如果將滑塊向右拉過(guò)一段位移后釋放,滑塊是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)? 8.如圖所示的實(shí)驗(yàn)。在可調(diào)轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定一根細(xì)桿,桿的一端固定一小塑料球。電動(dòng)機(jī)通電后,從側(cè)面用平行光照射,在墻壁上觀察小球影子的運(yùn)動(dòng)。然后,在小球和墻壁之間放一個(gè)豎直方向的彈簧振子,調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,可以使小球與振子的影子的運(yùn)動(dòng)始終重合。 (1)實(shí)驗(yàn)表明了什么? (2)如果將勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力投影到直徑上,試證明直徑上F=-kx。 參考答案 1. 答案:AC 解析:回復(fù)力是物體振動(dòng)時(shí)受到的指向平衡位置的力,它使物體回到平衡位置。它是根據(jù)效果命名的,可以是某一個(gè)力,也可以是某一個(gè)力的分力,也可以是幾個(gè)力的合力。但應(yīng)注意:回復(fù)力不一定等于合外力,向心力是指物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受到的效果力,雖然都是按效果命名的,但力的作用效果不同。 2. 答案:C 解析:當(dāng)振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的瞬間,振子的速度為零,此時(shí)P、Q的速度均為零,振子的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)中彈簧的彈性勢(shì)能,將P拿走并不影響系統(tǒng)的能量,故能量并不改變,因此Q的振幅不變,當(dāng)振子通過(guò)O點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能又全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,拿走P之前,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為P、Q兩個(gè)物體的動(dòng)能,拿走P之后,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為Q一個(gè)物體的動(dòng)能,故拿走P之后Q的動(dòng)能比拿走P之前Q的動(dòng)能大,速率也要增大。所以選C。 3. 答案:C 解析:t=0時(shí)刻,振子在平衡位置,速度最大且沿x軸的正方向,故A錯(cuò)。根據(jù)回復(fù)力F=-kx和牛頓第二定律,加速度和回復(fù)力總與位移方向相反,且與位移大小成正比,所以C正確。 4. 答案:AB 解析:由于A與B保持相對(duì)靜止,可看做一個(gè)整體,則它們所受到的合力等于彈簧的彈力,而彈力方向指向被擠壓的物體。設(shè)彈簧的形變量為x,則整體所受合外力可記作F=-kx,因此,A和B一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確;設(shè)A與B的質(zhì)量分別為mA和mB,則它們的加速度大小,所以A受到B的靜摩擦力即A所受到的合力,F(xiàn)A=mAa=,所以選項(xiàng)B正確;在A與B一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,B對(duì)A做正功,而A對(duì)B做負(fù)功;在A與B一起運(yùn)動(dòng),遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,B對(duì)A做負(fù)功,而A對(duì)B做正功,所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 5. 答案:ABC 解析:由題圖可知t1、t2時(shí)刻的加速度大小相等、方向相反,A正確;且在t1~t2的中間時(shí)刻,振子處于平衡位置,B正確;在t1~t2時(shí)間內(nèi),振子的運(yùn)動(dòng)方向都沿y軸的正方向,故運(yùn)動(dòng)方向不變化,C正確;從t1到t2時(shí)間內(nèi),位移方向發(fā)生了變化,振子所受回復(fù)力的方向發(fā)生了變化,D錯(cuò)。本題的正確選項(xiàng)為A、B、C。 6. 答案:2∶3 9∶2 解析:由題圖可知,A振子的周期為0.4 s,B振子的周期為0.6 s,故周期之比為TA∶TB=2∶3;最大加速度時(shí),有mAaA∶mBaB=10kA∶5kB,故最大加速度之比aA∶aB=9∶2。 7. 答案:見解析 解析:此振子的平衡位置在距左墻l1、右墻l2處,假設(shè)此滑塊在運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)到距平衡位置向右x處,取向左為正,由胡克定律有:F=-k1x-k2x=-(k1+k2)x,所以此滑塊的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 8. 答案:解答:(1)小球與振子的影子的運(yùn)動(dòng)始終重合,表明小球的影子與振子運(yùn)動(dòng)形式相同,即做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在直徑上的投影的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 (2)設(shè)細(xì)桿的長(zhǎng)為A,對(duì)小球受力分析如圖所示,由幾何三角形與矢量三角形相似可得: 。解得 因勻速圓周運(yùn)動(dòng)中F向心和R都是常量,考慮到力與位移的方向關(guān)系,于是有:=-kx,得證。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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