2019_2020学年高中物理第11章机械振动课时作业3简谐运动的回复力和能量含解析新人教版选修3_4.docVIP

PAGE PAGE 1 数学试卷及试题 课时作业(三) 1．关于回复力，下列说法正确的是(　　) A．回复力是指物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力 B．回复力是按力的作用效果命名的 C．回复力可能是某几个力的合力，也可能是某一个力的分力 D．振动物体在平衡位置时，其所受合力为零 解析　回复力是物体受到的指向平衡位置的力，F＝－kx，A项正确；回复力按效果命名，由物体受到的某种性质的力来提供，或者由物体所受合力提供，B项正确；回复力可能由几个力的合力来提供，也可能由某个力的分力或合力的分力提供，C项正确；物体在平衡位置时，回复力为零，但合力不一定为零D项错误． 答案　ABC 2．关于做简谐运动的物体的说法正确的是(　　) A．加速度与位移方向有时相同，有时相反 B．速度方向与加速度方向有时相同，有时相反 C．速度方向与位移方向有时相同，有时相反 D．加速度方向总是与位移方向相反 解析　回复力的方向与位移的方向始终相反，加速度的方向与回复力的方向一致，选项A错误，D项正确；当离开平衡位置时，速度与位移的方向相同，当向平衡位置运动时，速度与位移的方向相反，故选项B、C正确． 答案　BCD 3．如图所示是某一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是(　　) A．在第1 s内，质点速度逐渐增大 B．在第2 s内，质点速度逐渐增大 C．在第3 s内，动能转化为势能 D．在第4 s内，动能转化为势能 解析　质点在第1 s内，由平衡位置向正向最大位移处运动，做减速运动，所以选项A错误；在第2 s内，质点由正向最大位移处向平衡位置运动，做加速运动，所以选项B正确；在第3 s内，质点由平衡位置向负向最大位移处运动，动能转化为势能，所以选项C正确；在第4 s内，质点由负向最大位移处向平衡位置运动，势能转化为动能，所以选项D错误． 答案　BC 4．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是(　　) A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小 B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D．小球从B到O的过程中，振子振动的能量不断增加 解析　小球在平衡位置O时，弹簧处于原长，弹性势能为零，动能最大，位移为零，加速度为零，A项正确；在最大位移处A、B，动能为零，加速度最大，B项错误；由A→O回复力做正功，由O→B，回复力做负功，C项错误；由B→O动能增加，弹性势能减少，总能量不变，D项错误． 答案　A 5．如图甲所示，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图乙是振子做简谐运动时的位移—时间图像，则关于振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图像中正确的是(　　) 解析　加速度与位移关系a＝－eq \f(kx,m) 而x＝Asin(ωt＋φ) 所以a＝－eq \f(kA,m)sin(ωt＋φ)，则可知C选项正确． 答案　C 6．做简谐运动的弹簧振子，振子质量为m，最大速度为v，则下列说法中正确的是(　　) A．从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零 B．从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是零到eq \f(1,2)mv2之间的某一个值 C．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量一定为零 D．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量的大小可能是零到2v之间的某一个值 解析　相距半个周期的两个时刻，速度的大小相等，方向相反．因此由W＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,t)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)＝0可知，A项对，B项错．由于在开始计时时速度的大小未知，由Δv＝v1－(－v1)＝2v1,0≤v1≤v可知，C项错，D项对． 答案　AD 7．如图所示，物体A置于物体B上，一轻弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B在光滑水平面上往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止．则下列说法正确的是(　　) A．A和B均做简谐运动 B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比 C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功 D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力对B做负功 解析　物体A、B保持相对静止，在轻质弹簧的作用下做简谐运动，故A项正确；对A、B整体由牛顿第二定律－kx＝(mA＋mB)a，对A用牛顿第二定律Ff＝mAa，解得Ff＝eq \f(mAk,mA＋mB)x，故B项正确；在靠近平衡位置的过程中，B对A的摩擦力对A做正功．在远离平衡位置的过程中，B对A的摩擦力对A做负功，A对B的摩擦力也做功，故C、D选项错误． 答案　AB 8. 如图所示，物体m系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为