高中物理第十一章机械振动3简谐运动的回复力和能量成长训练新人教版选修3

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1、3简谐运动的回复力和能量主动成长思路解析：由简谐运动的回复力F-kx知：回复力大小时刻发生变化；由于做简谐运动的物体是在平衡位置两侧做往复运动，回复力始终指向平衡位置，故其方向做周期性变化.答案:D2.—个弹簧振子总能量为E,如果简谐振动的振幅增加为原来的2倍，重物质量增加为原来的4倍，是总能量变为原来的（）A.2倍B.4倍C.-D.-24思路解析：弹簧振子总能量为动能和势能之和，当弹簧振子运动到最大位移处时，总能量等于其势能，如振幅增加到原来的2倍时，势能增加为原来的4倍，即总能量为原来的4倍;而质量增加不会影

2、响到振子的总能量.答案:B3.关于振动物体的平衡位置，下列说法正确的是（）A.加速度改变方向的位置B.回复力为零的位置C.速度最大的位置D.加速度最大的位置思路解析:简谐运动是振动物体在平衡位置两侧所做的往复运动•当振动物体在平衡位置时,回复力为零，回复力的加速度为零，速度最大.答案：ABC4.一个弹簧振子振动过程中的某段时间内，其加速度数值越來越大，即在这段时间内（）A.振子的速度越来越大B.振子正在向平衡位置运动C.振子的弹性势能越来越大D.振子的速度方向与位移方向相反思路解析：在弹簧振子运动的过程中回复力、

3、加速度、弹性势能均随位移的增大而增大，速度、动能随位移的增大而减小.某段时间内加速度数值增大，可见位移增大，物体在远离平衡位置，速度方向与位移方向相同，速度正在减小，弹性势能增大.答案：C5.卡车在平直道路上行驶，卡车车厢装满货物，由于路面不是很平，车厢发生上下振动，货物也随车厢上下振动但不脱离车厢底板，假如货物上下做简谐运动，运动位移图象如图11-3-5所示，在图彖上取a、b、c、d四点，货物对车厢底板的压力小于货物的重力的是（）图11-3-5C.c思路解析：货物在振动过程中，合外力始终指向平衡位置，在平衡位置

4、处加速度为0,压力大小等于重力；在a点，加速度向下，mg-FRna,F=mg-ina,则F小于重力；在c点，加速度向_h,F-mg=ma,F大于重力.答案：A2.如图11-3-6所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端与一薄板连接，薄板的质量不计,板上放一重物，用手将重物往下压，然后将手撤去，则重物被弹离之前的运动情况是（）图11-3-6A.加速度一定增大B.加速度一直减小C.加速度先减小后增大D.加速度先增大后减小思路解析：竖直方向的弹簧振子的振动也是简谐运动，但它们的平衡位置不是弹簧原长的自rti端，而是将弹簧

5、压缩（或仲长）一段长度后的平衡位置，因此从这一位置再将弹簧压缩（或伸长）以后放手，它的加速度是先减小，到达平衡位置以后再增大.答案：c7•如图11-3-7所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程屮A、BZ间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于（）A.0思路解析:B.kxC.—kxM当物体离开平衡位置的位移为x时,D.kxM振动物体的加速度大小为kx由于物体A所受回复力由静摩擦力提供，所以Ft=ma

6、=m•M+m££/£A4B图11-3-7答案：D&如图11-3-8所示，一物体自某一高度处自由下落，恰好落在直立于地面的轻弹簧上的a点处，到b点处弹赞被压缩到最短，并乂将物体弹冋.设弹簧始终处于弹性形变范围内，以下判断正确的是（）图11-3-8A.物体从a下降到b的过程中，动能不断变小B.物体从b上升到a的过程中，动能不断变大C.物体从a下降到b,以及从b上升到3的过程中，动能都是先增大后减小D.物体在b点吋，所受合力不为零思路解析：物体在压缩弹簧过程屮，速度最大的位置在合力为冬的位置，此位置在ab之

7、'可,rf

8、l上升和下降过程的对称性可知A、B均错，C、D项正确.答案：CD9.甲、乙两弹簧振子质量相等，弹簧也相同，其振动图象如图11-3-9所示，则它们振动的机械能大小关系是E甲E乙（填”或）.振动频率的大小关系是f甲f乙；在0—4s内，甲的加速度正向最大的时刻是,乙的速度正向最大的时刻图11-3-9思路解析：想象甲、乙两弹簧振子沿x轴振动，0为其平衡位置，则联系图象可知，甲的振幅大丁•乙的振幅，故有Eq3>E乙；甲的周期大丁•乙的周期，故有f甲

9、向极端位置,弹赞伸长最长，故此刻有最大的正向加速度.当物体通过平衡位置吋速度最大，联系乙弹簧振子沿X轴振动的前两个全振动的情景，由图象知乙在1S、3S末两个时刻沿X轴正向通过平衡位置，故这两时刻有正向最大速度.答案：><3sIs、3s10.如图11-3-10所示，弹簧一端固定在天花板上，另一端连一质量为m的物体，先托住物体使弹赞没有发生形变，然后将物体无初速度释放而做简谐