1、 学生P72课标基础1弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中()A振子所受的回复力逐渐增大B振子的位移逐渐增大C振子的速度逐渐减小D振子的加速度逐渐减小【解析】该题考查的是回复力、加速度、速度随位移的变化关系,应根据牛顿第二定律进行分析当振子向平衡位置运动时,位移逐渐减小,而回复力与位移成正比,故回复力也减小由牛顿第二定律aF/m得加速度也减小物体向着平衡位置运动时,回复力与速度方向一致,故物体的速度逐渐增大,正确答案选D.【答案】D2物体做简谐运动时,下列叙述中正确的是()A平衡位置就是回复力为零的位置B处于平衡位置的物体,一定处于平衡状态C物体到达平衡位置,合力一定
2、为零D物体到达平衡位置,回复力一定为零【解析】本题考查简谐运动平衡位置这一知识点,并考查了处于平衡位置时回复力和物体所受合力等问题。应注意平衡位置是回复力等于零的位置,但物体所受到的合力不一定为零。因此A、D正确【答案】AD3弹簧振子多次通过同一位置时,下述物理量变化的有()A位移B速度C加速度 D动能【解析】过同一位置时,位移、回复力和加速度不变由机械能守恒定律知动能不变,速率不变由运动情况分析,相邻两次过同一点,速度方向改变该题的正确选项为B.【答案】B4如图129所示,质量为m的物体A放在质量为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,振动过程中A、B之间无相对运动设
3、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()图129AkxB.kxC. kxD0【解析】A、B一起做简谐运动,对A、B组成的系统而言,回复力是弹簧的弹力,而对于A而言,回复力则是B对A的静摩擦力利用整体法和牛顿第二定律求出整体的加速度,再利用隔离法求A受到的静摩擦力,对A、B组成的系统,由牛顿定律得F(Mm)a.又Fkx,则a.对A由牛顿第二定律得Ffmakx.由以上分析可知:做简谐运动的物体A所受静摩擦力提供回复力,其比例系数为k,不再是弹簧的劲度系数k.【答案】C5如图1210所示为某一质点的振动图象,|x1|x2|,由图可知,在t1和t2两个时刻,质点
4、振动的速度v1、v2与加速度a1、a2的关系为()图1210Av1v2,方向相同Bv1a2,方向相同Da1a2,方向相反【解析】由图象知,t1、t2两时刻,质点都在沿x轴负方向运动,越靠近平衡位置,速度越大,故选项A正确由a可知,选项D正确【答案】AD能力提升6甲、乙两弹簧振子,振动图象如图1211所示,则可知()图1211A两弹簧振子完全相同B两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲F乙21C振子甲速度为零时,振子乙速度最大D振子的振动频率之比f甲f乙12【解析】由图可知f甲f乙12,因此振子不相同,A选项不正确,D选项正确;由图可知C正确;因F甲k甲A甲,F乙k乙A乙,由于k甲和k乙关系未知,因
5、此无法判断F甲与F乙的数量关系,所以B不正确【答案】CD7如图1212所示,一质量为M的无底木箱,放在水平地面上,一轻质弹簧一端悬于木箱的上边,另一端挂着用细线连接在一起的两物体A和B,mAmBm.剪断A、B间的细线后,A正好做简谐运动,则当A振动到最高点时,木箱对地面的压力为_图1212【解析】剪断细线前A的受力情况如图所示,对A有FFTmg,细线的拉力FTmg,弹簧对A的弹力F2mg,方向向上,此时弹簧的伸长量x.剪断细线后,A正好做简谐运动,则平衡位置在弹簧的伸长量x处,最低点即刚剪断细线时A的位置,距平衡位置的距离为.由简谐运动的特点可知,最高点距平衡位置的距离也为,所以最高点的位置恰
6、好在弹簧的原长处,此时弹簧对木箱的作用力为零,所以此时木箱对地面的压力为Mg.【答案】Mg考向观摩8一平台沿竖直方向做简谐运动,一物体置于振动平台上随平台一起运动当振动平台处于什么位置时,物体对台面的正压力最大()A当振动平台运动到最高点时B当振动平台向下运动通过振动中心点时C当振动平台运动到最低点时D当振动平台向上运动通过振动中心点时【解析】物体对台面的正压力最大,由牛顿第三定律可知台面对物体的支持力最大,当平台运动到最高点时,物体受向下的回复力最大,FmaxmgFN0,FNmgFmax,FN最小,A错;平台过振动中心时,回复力为零,FminmgFN0,此时FNmg;当平台运动到最低点时,物
7、体受向上的回复力最大,FmaxFNmg0,即FNmgFmax,故C对,B、D错【答案】C创新探究9如图1213所示,光滑的水平面上放有一弹簧振子,轻弹簧右端固定在滑块上,已知滑块质量m0.5 kg,弹簧劲度系数k240 N/m,将滑块从平衡位置O向左平移,将弹簧压缩5 cm,静止释放后滑块在A、B间滑动,则图1213(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块加速度多大?(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点?此时滑块速度多大?(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)【解析】(1)由于简谐运动的加速度ax,故加速度最大的位置在最大位移处的A或B两点,加速度大小ax0.05 m/s224 m/s2(2)在平衡位置O滑块的速度最大根据机械能守恒,有Epmmv.故vm m/s1.1 m/s.【答案】(1)A或B两点24 m/s2(2)O点1.1 m/s