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1、如图所示,倾角为的斜面体(光滑且足够长)固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为 k、自然长度为 l0的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为 m 的小球,开始时,小球静止于 O 点。压缩弹簧使其长度为03l时将小球由静止开始释放,重力加速度为 g,弹簧弹性势能的表达式2P12Ek x,x 为弹簧形变量。(1)证明小球所做运动为简谐运动;(2)小球振动到最低点时弹簧的弹性势能。【答案】(1)见解析;(2)20sin23lmgkk2 如图所示,支架固定在水平地面上,一轻质弹簧下端挂有质量均为 m 的 A、B 两物体,A、B 间用轻质细线连接,开始 A、B 都静止。根据上述条件回答下列问题。(1)若
2、弹簧的劲度系数为 k,求弹簧的伸长量;若剪断 A、B 间的连线,此后 A 做简谐运动,求 A 做简谐运动的振幅。(2)若剪断 A、B 间的连线,此后 A 做简谐运动,其振动周期为 T,求 A 从最低点振动到最高点的过程,弹簧弹力对 A 的冲量大小。【答案】(1)2mgk,mgk;(2)2ImgT3 如图甲所示,质量为 m 的物体 B 放在水平面上,通过轻弹簧与质量为 2m 的物体 A 连接,现在竖直方向给物体 A 一初速度,当物体 A 运动到最高点时,物体 B 与水平面间的作用力2025高中物理题库3 简谐运动的回复力3含答案刚好为零。从某时刻开始计时,物体 A 的位移随时间的变化规律如图乙所
3、示,已知重力加速度为 g,求:(1)物体 A 的振动方程;(2)物体 B 对地面的最大压力大小。【答案】(1)10sin 26ytcm;(2)6mg4 如如图所示,一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子 A 连接在一起,盒子 A 放在倾角为30的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上。盒子内装一个光滑小球,盒子内腔为正方体,一直径略小于此正方体边长的金属圆球 B 恰好能放在盒内,已知弹簧劲度系数为k=100N/m,盒子 A 和金属圆球 B 质量均为 m=0.5kg。将 A 沿斜面向上提起,使弹簧从原长伸长 5cm,从静止释放盒子 A,A 和 B 一起在斜面上做简谐振动,g 取 10m/s2,求:(1)盒子
4、 A 的振幅;(2)盒子运动到最低点时,盒子 A 对金属圆球 B 沿斜面方向的作用力大小。【答案】(1)10cm;(2)7.5N5 如图所示,在质量 M=5kg 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量分别为 mA=1kg、mB=0.5kg 的 A、B 两物体,弹簧的劲度系数为 100N/m箱子放在水平地面上,平衡后剪断A、B 间的连线,A 将做简谐运动,求:(g=10m/s2)(1)在剪断绳子后瞬间,A、B 物体的加速度分别是多大?(2)物体 A 的振幅?(3)当 A 运动到最高点时,木箱对地面的压力大小?【答案】(1)5m/s2和 10 m/s2;(2)5cm;(3)55N6 如图 1 所示的
5、水上浮桥是由一个个浮筒组成,拆下其中单个浮筒如图 2 所示。单个浮筒的横截面积一定,在水面上的上下浮动可视为振幅为 A 的简谐运动,浮筒的质量为 m,浮筒做简谐运动时最大排水体积为静止时排水体积的 1.2 倍。已知重力加速度为 g,求:(1)浮筒做简谐运动时回复力的最大值mF;(2)浮筒做简谐运动时回复力与位移的比例系数 k。【答案】(1)m0.2Fmg;(2)0.2mgkA7 如图所示,质量为M倾角为的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数足够大,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为34L时将
6、物块由静止开始释放,物块将在某一平衡位置两侧做简谐运动,在运动过程中斜面体始终处于静止状态,重力加速度为g,求:(1)物块处于平衡位置时弹簧的伸长量;(2)依据简谐运动的对称性,求物块m在运动的最低点的加速度的大小;(3)若在斜面体的正下方安装一个压力传感器,求在物块m运动的全过程中,此压力传感器的最大示数。8 如图所示,在质量 M=5kg 的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量分别为 ma=1kg、mb=0.5kg 的A、B两物体,弹簧的劲度系数为 100N/m。箱子放在水平地面上,平衡后剪断A、B间的连线,A将做简谐运动,求:(g=10m/s2)BA(1)在剪断绳子后瞬间,A、B 物体的加速
7、度分别是多大?(2)物体 A 的振幅?(3)当A运动到最高点时,木箱对地面的压力大小?9如图所示,两木块质量分别为 m 和 M,用劲度系数为 k 的轻弹簧连在一起,放在水平面上,将木块 1 压下一段距离后释放,它就上下振动在振动过程中木块 2 刚好始终不离开地面,求:mM12(1)木块 1 的最大加速度(2)木块 2 对地面的最大压力10 如图所示,两木块的质量为 m、M,中间弹簧的劲度系数为 k,弹簧下端与 M 连接,上端与 m 不连接,现将 m 下压一段距离释放,它就上下做简谐运动,振动过程中,m 始终没有离开弹簧,试求:(1)m 振动的振幅的最大值;(2)m 以最大振幅振动时,M 对地面
8、的最大压力解析:(1)在平衡位置时,设弹簧的压缩量为 x0有:kx0mg.要使 m 振动过程中不离开弹簧,m 振动的最高点不能高于弹簧原长处,所以 m 振动的振幅的最大值为:Ax0mgk.(2)当 m 以最大振幅 A 振动时,振动到最低点,弹簧的压缩量最大,即:2A2x02mgk,对 M 受力分析可得:FNMgk2mgkMg2mg,由牛顿第三定律得,M 对地面的最大压力为Mg2mg.答案:(1)mgk(2)Mg2mg11 如图所示,质量为 m 的物体放在弹簧上,在竖直方向上做简谐运动,当振幅为 A 时,物体对弹簧的最大压力是物重的 1.5 倍,求(1)该简谐运动的平衡位置在何处?(2)物体对弹
9、簧的最小压力是多少?(3)要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大?121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001 如图所示,三个完全相同的弹簧振子,分别固定在光滑水平面上、竖直天花板上、倾角为的光滑斜面上。现将三个物块拉离各自的平衡位置由静止释放,物块做简谐振动。下列说法正确的是
10、()A.振幅一定相同B.最大回复力一定相同C.振动的周期一定相同D.振动系统的能量一定相同【答案】C2 如图甲所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()A.0.4st 时,振子的速度方向向左B.0.8st 时,振子的加速度方向向右C.0.8st 到1.2st 的时间内,振子的回复力逐渐增大D.1.2st 到1.6st 的时间内,振子的动能逐渐减小【答案】D3 如图甲所示,粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中,水面足够大。把筷子向下缓慢按压一小段距高后释放,以竖
11、直向上为正方向,筷子振动图像如图乙所示。则()A.筷子在t1到t2过程合外力的冲量方向竖直向下B.筷子在t1时刻动量最小C.筷子在t1时刻浮力小于重力D.筷子在振动过程中机械能守恒【答案】ABC4.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,下列结论正确的是()A.小球在O位置时,动能最小,加速度最小B.小球在A位置时,动能最大,加速度最大C.从A经O到B的过程中,回复力先做正功后做负功D.从B到O的过程中,振动的能量不断减小【答案】C5 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
12、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,加速度为零B.小球在A、B位置时,加速度最大,速度也最大C.小球从A经O到B的过程中,速度一直增加D.小球从A到O的过程中,弹簧的弹性势能不断增加【答案】A6如图 1 所示,弹簧振子在竖直方向做简谐振动。以其平衡位置为坐标原点,竖直方向上为正方向建立坐标轴,振子的位移x随时间t的变化如图 2 所示,下列说法正确的是()A.振子的振幅为 4cmB.在 0-4s 内振子做了 4 次全振动C.t=1s 时,振子的速度为正的最大值D.t=1s 时,振子动能最小【答案】C7.如图(a)所示,轻质弹簧上端固定
13、,下端连接质量为m的小球,构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,设法让小球在竖直方向振动起来后,小球在一个周期内的振动曲线如图(b)所示,若2T时刻弹簧弹力为 0,重力加速度为g,则有()A.0 时刻弹簧弹力大小为2mgB.弹簧劲度系数为2mgAC.2TT时间段,回复力冲量为 0D.2TT时间段,小球动能与重力势能之和减小【答案】ACD8 如图甲所示,轻质弹簧下端挂一质量为m的小球并处于静止状态。现将小球竖直向上推动距离A后由静止释放并开始计时,小球在竖直方向开始做简谐振动,弹簧弹力与小球运动时间的关系如图乙所示(选竖直向上为正方向),重力加速度为g,则下列说
14、法正确的是()A.小球做简谐运动的周期为032tB.小球在00 4t时间内下降的高度为2AC.小球的最大加速度为 2gD.弹簧的最大弹性势能为 2mgA【答案】C9 关于简谐运动的回复力,下列说法正确的是()A.简谐运动的回复力一定是合力B.做简谐运动的物体,每次经过平衡位置合力一定为零C.做简谐运动的物体的回复力方向与偏离平衡位置的位移方向总是相反D.简谐运动的回复力公式Fkx 中,k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的长度【答案】C10 某竖直弹簧振子的振动图像如图所示,取小球平衡位置为x轴原点,竖直向上为x轴正方向,若 0 时刻弹簧弹力为 0,重力加速度为g,则()A.2s 时弹簧弹力大小为 3
15、mgB.04.5s 内振子通过的路程为 36cmC.23t s 时振子位移为 4cmD.第 3s 末,弹簧振子的弹性势能为零【答案】C11 如图甲所示为竖直方向的弹簧振子,图乙是该振子完成一次全振动时其位移随时间的变化规律图线,取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是()A.振子的运动是简谐运动,弹力充当回复力B.0t时刻振子处在弹簧原长的位置C.1st 到2st内,振子速度正在增大D.2st到3st 内,振子加速度正在减小【答案】C12 关于简谐运动的回复力,以下说法正确的是()A.简谐运动的回复力不可能是恒力B.简谐运动中回复力Fkx,k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量C.将单摆从地球拿到
16、天宫二号上,周期变小D.做简谐运动的物体每次经过平衡位置合力一定为零【答案】A13 如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,O为平衡位置,下列说法正确的是()A.弹簧振子运动中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用B.振子由O向B运动过程中,加速度逐渐减小C.振子由A向O运动过程中,速度逐渐增大D.小球在往复运动过程中机械能守恒【答案】C14 对于弹簧振子的回复力和位移的关系,下列图中正确的是()A.B.C.D.【答案】C15 如图甲所示,滑块以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动取向右为正方向,滑块的位移x随时间t的变化如图乙所示,则可知()A.t=0.2s 时,滑块的加
17、速度方向向左B.t=0.4s 时,滑块的回复力为零C.t=0.6s 时,滑块的速度方向向右D.t=0.4s 到t=0.8s 时间内,滑块的动能逐渐增大【答案】AD16 如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在0t时刻的图像,振源周期为1s,以下说法正确的是()A.质点b的振幅为0B.经过0.25s,质点b沿x轴正向移动0.5mC.从0t时刻起,质点c比质点a先回到平衡位置D.在0t时刻,质点a、c所受的回复力方向相反【答案】D17 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
18、,动能最大,加速度最小B.小球在A、B位置时,加速度最大,速度也最大C.小球从A经O到B的过程中,速度一直增加D.小球从A到O的过程中,弹簧的弹性势能不断增加【答案】A18 如图所示,用质量不计的弹簧把质量为 3m的木板 A 与质量为m的木板 B 连接组成如图所示的装置,B 板置于水平地面上,现用一竖直向下的力F向下压木板 A,撤销F后,B 板恰好被提离地面,由此可知力F的大小是()A.5mgB.4mgC.3mgD.2mg【答案】B19 如图所示为做简谐运动物体的振动图像由图可知A.00.5s 时间内,物体的加速度从零变为正向最大B.0.5s1.0s 时间内,物体所受回复力从零变为正向最大C.
19、1.0s1.5s 时间内,物体的速度从零变为正向最大D.1.5 s2.0s 时间内,物体的动量从从零变为正向最大【答案】D20 如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做简谐运动,弹簧对物体的拉力F随时间变化如图乙所示,重力加速度为g。由此可以判定运动过程中()A.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变B.物体的最大动能等于22mgkC.物体的最大加速度为 2 倍的重力加速度D.振幅为2mgk【答案】B21.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧下端固定,质量为m的物块P紧压在弹簧上端但不拴接,开始时用轻绳系住物块,绳的拉力大小为2mg,此时弹簧的弹性势能为2292m gk,
20、剪断轻绳,则物块P离开弹簧后上升到最高点的时间为()A.6mkB.32mkC.3mkD.3mk【答案】D22 如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动,O为平衡位置,P是ON间一点,则()A.振子从M运动到O的过程中势能增大B.振子从O运动到N的过程中动能增大C.振子通过P点时加速度方向向左D.振子通过P点时回复力方向向右【答案】C23 如图所示两木块 A 和 B 叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A 与 B 之间的最大静摩擦力为fmF,B 与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子,已知 A 和 B 在振动过程中不发生相对滑动,则()A.速度最大时,A、B 间摩擦力最大B.弹簧弹力最大时,
21、A、B 间摩擦力为零C.它们的振幅不能大于fmMmFkMD.它们的振幅不能大于fmMmFkm【答案】D24 扬声器(如图甲所示)是靠其纸盆中心振动产生声音的。图乙是扬声器纸盆中心质点做简谐运动的振动图像,不计质点的重力,下列说法正确的是()A.在0 2T时间内,纸盆中心质点振动的速度先增大后减小B.在0 2T时间内,纸盆中心质点振动的加速度先增大后减小C.在322TT时间内,纸盆中心质点振动的位移大小为A,路程为 2AD.在322TT时间内和在0 2T时间内,纸盆中心质点合外力做功不同【答案】B25 将一轻弹簧与小球组成的弹簧振子竖直悬挂,上端装有一记录弹力的拉力传感器。当振子上下振动时,弹力
22、随时间的变化规律如图所示。已知弹簧的劲度系数k=100N/m,g取 10m/s2下列说法正确的是()A.小球的质量为 2kgB.t=2s 时小球的加速度为 0C.02s 时间段内,弹簧的弹力对小球的冲量大小为 20NsD.小球的振幅为 0.2m【答案】C26 如图(a)所示,轻质弹簧上端固定,下端连接质量为m的小球,构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,设法让小球在竖直方向振动起来后,小球在一个周期内的振动曲线如图(b)所示,若2T时刻弹簧弹力为 0,重力加速度为g,则有()A.弹簧劲度系数为2mgAB.0 时刻弹簧弹力大小为 3mgC.344TT时间段,回复
23、力冲量为 0D.2TT时间段,小球动能与重力势能之和减小【答案】D27 如图甲所示,装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面范围足够大,把玻璃管向下缓慢按压3cm后放手,忽略阻力,玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动,以竖直向上为正方向,从某时刻开始计时,其振动图像如图乙所示,对于玻璃管的运动,下列说法正确的是()A.回复力由玻璃管所受的浮力提供B.在1.25st 时,玻璃管的速度方向为竖直向下C.在0.5s 1.0s的时间内,位移增大,加速度增大,速度减小D.在1.0s 2.0s的时间内,玻璃管的位移为零【答案】BC28.图所示,光滑水平杆上套着一个小球和一个弹簧,弹簧一端固定,另一端连
24、接在小球上,忽略弹簧质量。小球以点O为平衡位置,在A、B两点之间做往复运动,它所受的回复力F随时间t变化的图像如图,则t在2s3s的时间内,振子的动能kE,和势能pE的变化情况是()A.kE变小,pE变大B.kE变大,pE变小C.kE,pE均不变D.kE,pE均变大【答案】B29.如图所示,质量分别为m和M的两个物块用劲度系数为k的轻质弹簧相连,竖直叠放在水平地面上,初始时,m静止在弹簧上端。现将m竖直向上缓缓提起一段距离x(过程中M未离开地面)后释放。则对于不同的x,下列关于M对地面的最小压力minF、M对地面的最大压力maxF、m在最低点时具有的加速度a、m在运动中最大动能kmE的图线中,
25、可能正确的是()A.B.C.D.【答案】D30 如图甲所示,一弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是()A.在t=0.2s 时,弹簧振子的加速度最小B.在t=0.1s 和t=0.3s 时,弹簧振子的速度大小相等C.在t=0.2s 和t=0.6s 时,弹簧振子都具有最大的弹性势能D.02s 内,弹簧振子通过的路程为 100cm【答案】BC31 如图所示,当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法中正确的是()A.振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等,弹性势能相等B.振子从最低点向最高点运动的过程中,弹簧弹力始终做正功C.
26、振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力和振子重力的合力提供D.振子在运动过程中,系统的机械能守恒【答案】CD32 质量0.2kgm 的小球用轻质弹簧竖直悬挂,如图甲所示,把小球向下拉至某位置(未超出弹性限度)由静止释放,小球之后运动的速度时间图像如图乙所示(取竖直向下为正方向,不计空气阻力),210m/sg,则下列判断正确的是()A.在 04s 时间内,重力的冲量为 0B.在 02s 时间内,弹簧弹力做功为 1.6JC.小球从 2s 末到 6s 末的运动过程中,弹簧弹力的冲量大小为 6.4N s D.在 2s 末弹簧处于原长状态【答案】C33 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,
27、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,振动的能量不断增加【答案】A34 如图所示,物体A放置在物体B上,B与一轻弹簧相连,它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动,所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点,运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为 k,系统的振动周期为T,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中不正确的是()A.物体B从P向O运动的过程中,弹簧的弹性势
28、能逐渐变小B.物体B处于PO之间某位置时开始计时,经2T时间,物体B一定运动到OQ之间C.物体B的速度为v时开始计时,每经过T时间,物体B的速度仍为vD.当物体B相对平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于kx【答案】D35 如图甲所示,一弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端连接一小球,弹簧无形变时小球静止于光滑水平地面上O点处。若把小球拉至A点后由静止释放,小球向左运动最远位置为B点,以水平向右为正方向,小球的振动图像如图乙所示,则下列正确的是()A.A、B之间的距离为6cmB.在 0.81.6s 时间内,小球运动的路程为 12cmC.t=0.8s 时刻小球位于B点,且此时小球的加速度最小D
29、.在 0.40.8s 时间内,小球运动的速度逐渐减小,弹簧弹性势能逐渐减小【答案】B36 如图所示,甲、乙两木块叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm,乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子,为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动,则()A.它们的振幅不能大于A()mMm fkMB.它们的振幅不能大于A()mMm fkmC.它们的最大加速度不能大于mfMD.它们的最大加速度不能大于mfm【答案】BD37 如图甲所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点,振子的位移x随时间
30、t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()A.0.4st 时,振子的速度方向向左B.0.8st 时,振子的加速度方向向右C.0.8st 到1.2st 的时间内,振子的回复力逐渐增大D.1.2st 到1.6st 的时间内,振子的动能逐渐减小【答案】D38 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,加速度为零B.小球在A、B位置时,加速度最大,速度也最大C.小球从A经O到B的过程中,速度一直增加D.小球从A到O的过程中,弹簧的弹性势能不断增加【答案】A39 如图所示,
31、水平金属杆光滑,在弹簧弹力作用下,小球在BC之间做简谐运动当小球位于O点时,弹簧处于原长在小球从C运动到O的过程中()A.小球的速度不断增加B.小球的振幅不断减小C.弹簧的弹性势能不断增大D.小球的加速度不断增大【答案】A40 某同学设计了如图所示的地震测量装置,水平方向 X 和竖直方向 Y 的构造相同在某次测量中发现 Y 方向上位移传感器先出现图像,经过 0.5s 后 X 方向上位移传感器也开始出现图像,其振动图像如图所示,已知当地P波的传播速度是 6km/s,S 波的传播速度是 4km/s,则()A.X 方向传感器接收到的是P波振动B.该地震波的振动周期是 0.1sC.该次地震中心与测试点
32、距离 10kmD.两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为 0【答案】B41 如图所示是一个浮漂改装而成的浮力振子,振子上的刻度表示振子受到的浮力大小,某次在平静水面的振动中振子所受浮力F随时间t变化如图所示,则()A.振子重力大小为2FB.振子做简谐振动的最大回复力是1FC.振子在 0.5s 时的动能最大D.从 0 到 0.5s 的过程中,振子向下运动【答案】A42 如图所示,物体A放置在物体B上,B与一轻弹簧相连,它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动,所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点,运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为 k,系统的振动周期为T,弹簧始终处
33、于弹性限度内。下列说法中不正确的是()A.物体B从P向O运动的过程中,弹簧的弹性势能逐渐变小B.物体B处于PO之间某位置时开始计时,经2T时间,物体B一定运动到OQ之间C.物体B的速度为v时开始计时,每经过T时间,物体B的速度仍为vD.当物体B相对平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于kx【答案】D43 如图所示,一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙上,右端连接一物体,物体静止在光滑水平地面上的O点,现向左推物体,使物体到达A点后由静止释放,在弹力作用下物体向右运动,在物体整个运动过程中,弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是()A.物体从O点向左运动到A点的过程中,弹簧的弹性势能先增大后
34、减小B.物体从O点向左运动到A点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大C.物体从A点向右运动的过程中,弹簧的弹性势能先增大后减小D.物体从A点向右运动的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大【答案】D44.如图(a)所示,轻质弹簧上端固定,下端连接质量为m的小球,构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,设法让小球在竖直方向振动起来后,小球在一个周期内的振动曲线如图(b)所示,若2T时刻弹簧弹力为 0,重力加速度为g,则有()A.0 时刻弹簧弹力大小为2mgB.弹簧劲度系数为2mgAC.2TT时间段,回复力冲量为 0D.2TT时间段,小球动能与重力势能之和减小【答案】A
35、CD45 用小球和轻弹簧组成弹簧振子,使其沿水平方向振动,振动图像如图所示,下列描述正确的是()A.12s 内,小球的速度逐渐减小,加速度逐渐增大B.23s 内,弹簧的势能逐渐减小,弹簧弹力逐渐增大C.t=4s 时,小球的动能达到最大值,弹簧的势能达到最小值D.t=5s 时,弹簧弹力为正的最大值,小球的加速度为负的最大值【答案】C46 如图所示,木块在水中沿竖直方向做简谐运动,运动过程中相对平衡位置的位移x、运动的速度v随时间t变化的关系和木块受到的合力F和动能kE随相对平衡位置的位移x变化的关系图像可能正确的是()A.B.C.D.【答案】B47 两木块 A、B 质量分别为 m、M,用劲度系数
36、为 k 的轻弹簧连在一起,放在水平地面上,如图所示,用外力将木块 A 压下一段距离静止,释放后 A 上下做简谐振动在振动过程中,木块 B 刚好始终不离开地面(即它对地面最小压力为零)以下说法正确的是()A.在振动过程中木块 A 的机械能守恒B.A 做简谐振动的振幅为mgkC.A 做简谐振动的振幅为MgkD.木块 B 对地面的最大压力是2Mg2mg【答案】D48、用弹簧将一物块悬挂于天花板上,使物块在竖直方向做简谐振动,其振动图像如图所示,则()A.1.0st 时刻系统机械能达到最小值B.该简谐振动的频率为 0.5HzC.1.0st 和2.0st 两个时刻物块加速度均为 0D.0.5st 和1.
37、5st 两个时刻弹簧的弹性势能相等【答案】BC49 如图甲所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()A.0.4st 时,振子的速度方向向左B.0.8st 时,振子的加速度方向向右C.0.8st 到1.2st 的时间内,振子的回复力逐渐增大D.1.2st 到1.6st 的时间内,振子的动能逐渐减小【答案】D50 如图所示,弹簧振子在BC之间做简谐运动,当振子位于O点时,弹簧处于原长。在振子从C运动到O的过程中()A.动能不断增大,加速度不断减小B.回复力不断增大,系
38、统机械能守恒C.弹性势能不断减小,加速度不断增大D.弹性势能不断增大,加速度不断减小【答案】A51 如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为m的物块,组成一竖直的弹簧振子,在物块上装有一记录笔,在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示的余弦型函数曲线印迹,图中的1y、2y、0 x、02x、03x为记录纸上印迹的位置坐标值,P、Q分别是印迹上纵坐标为1y和2y的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计,则下列说法正确的是()A.该弹簧振子在P点时的加速度最大,在Q点时的加速度最小B.若拉纸的速度v变大,
39、该弹簧振子的振幅不变,周期会变长C.在记录笔留下PQ段印迹的过程中,物块所受合力的冲量为零D.在弹簧振子的运动过程中,物块和弹簧所组成系统的动量和机械能都守恒【答案】C52 如图所示,装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,把玻璃管向下缓慢按压较小的一段距离后放手,玻璃管沿竖直方向上下往复运动,在忽略运动阻力情况下,可以视为竖直方向的简谐运动。玻璃管(包括管内液体)运动过程中既没全部露出水面,也没完全进入水中,下列相关说法正确的是()A.玻璃管的回复力由其所受浮力提供B.玻璃管做简谐运动过程中,除受到重力、浮力外,还受到一个回复力C.玻璃管的回复力方向总是跟它离开平衡位置的位移方向相反D.玻璃管
40、在做简谐运动的过程中,通过平衡位置时回复力最大【答案】C53 如图所示,弹簧上端固定一质量为m的小球,小球在竖直方向做振幅为A的简谐运动,当小球振动到最高点时弹簧正好为原长,则小球在振动过程中()A.小球的最大动能应等于mgAB.弹簧的弹性势能和小球动能的总和保持不变C.弹簧的最大弹性势能等于 2mgAD.小球在最低点时的弹力大于 2mg【答案】C54 如图甲所示,一弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是()A.在t=0.2s 时,弹簧振子的加速度最小B.在t=0.1s 和t=0.3s 时,弹簧振子的速度大小相等C.在t=0.2s 和
41、t=0.6s 时,弹簧振子都具有最大的弹性势能D.02s 内,弹簧振子通过的路程为 100cm【答案】BC55 一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线,如图所示,下列说法错误的是()A.在02s时间内,弹簧振子做加速运动B.在13st 和25st 时刻,弹簧振子的速度大小相等,方向相反C.在25st 和37st 时刻,弹簧振子的位移大小相等,方向相同D.在0 4s时间内,2st时刻弹簧振子所受回复力做功功率最大【答案】ABD56 关于单摆做简谐运动,下列说法正确的是()A.经过平衡位置时所受的合力为零B.经过平衡位置时所受的回复力不为零C.回复力是重力和摆线拉力的合
42、力D.回复力是重力沿圆弧斜线方向的分量【答案】D57 如图甲所示,将滑块连接成弹簧振子并放置于气垫导轨上,将滑块拉到某一位置后由静止释放,位移传感器记录下滑块位置随时间的变化图像如图乙所示,则下列关于该滑块的运动正确的是()A.完成一次全振动的时间为 5sB.在一个周期内运动路程为 32cmC.在第 3s 末和第 5s 末时的速度相同D.第 1s 内滑块的动能转化为弹簧的弹性势能【答案】B58 轻质弹簧放置在水平地面上、左端固定,右端连一振子。0t时使弹簧伸长一定量,且给此时振子一向右初速度,不计一切摩擦。观察到弹簧最大伸长量为5cm且是初始时形变量的两倍,简谐运动周期为4s,取向右为正。则下
43、列说法正确的是()A.在初始时,振子的速度方向与位移的方向相反B.在1.5st 时,振子的速度沿负方向且达到最大C.从0t时刻开始计时,振子的振动方程为5sincm26ytD.在0.5st 时,弹簧弹性势能最大【答案】C59 如图甲所示,粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中,水面足够大。把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放,以竖直向上为正方向,筷子振动图像如图乙所示。则()A.筷子在 t1时刻浮力小于重力B.筷子在 t2时刻动量最小C.筷子在 t2到 t3过程合外力的冲量方向竖直向下D.筷子在振动过程中机械能守恒【答案】A60 如图所示,一个弹簧振子在竖直方向做简谐振动。以其平衡位置为坐标原
44、点,竖直向上为正方向建立坐标轴,振子的位移 x 随时间 t 的变化如图所示,下列说法正确的是()A.在 0 到 2s 内弹簧振子做了 2 次全振动B.在 1s2s 内振子的动量变化量为零C.在 01s 内弹簧振子的动能先减小后增大D.第 2s 末,弹簧振子的弹性势能为零【答案】C61 如图所示为一款玩具“弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,弹簧质量不计、开始弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,小人开始上下振动,头部上升至最高点时,底部不离开桌面,不计阻力,该过程可近似为简谐运动,下列判断中正确的是()A.头部上升的时间比下降的时间短B.头部上升过程速度先变大再变小C.头部上升过程中所
45、受合力越来越小D.头部处于平衡位置时弹簧弹性势能最小【答案】B62 如图甲所示,以 O 点为平衡位置,弹簧振子在 A、B 两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图象。则()A.在 t0.2s 时,弹簧振子的加速度为正向最大B.在 t0.1s 与 t0.3s 两个时刻,弹簧振子不在同一位置C.从 t0 到 t0.2s 时间内,弹簧振子做加速度增大的减速运动D.在 t0.6s 时,弹簧振子有最小的弹性势能【答案】C63 对于单摆做振动的回复力,下列各项认识中正确的是()A.回复力是重力和悬线的拉力的合力B.回复力是重力沿着运动圆弧切线向着平衡位置方向的分力C.在平衡位置处,摆球受到的回复力为零
46、,而受到的合力不为零D.在平衡位置处,摆球受力平衡而回复力仍然存在【答案】BC64如图甲所示,一弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端连接一小球,弹簧无形变时小球静止于光滑水平地面上O点处。若把小球拉至A点后由静止释放,小球向左运动最远位置为B点,以水平向右为正方向,小球的振动图像如图乙所示,则下列正确的是()A.A、B之间的距离为6cmB.在 0.81.6s 时间内,小球运动的路程为 12cmC.t=0.8s 时刻小球位于B点,且此时小球的加速度最小D.在 0.40.8s 时间内,小球运动的速度逐渐减小,弹簧弹性势能逐渐减小【答案】B65 如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为 m 的书写式激光笔,组成
47、一弹簧振子,并将其悬挂于教室内一体机白板的前方,使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动,白板以速率 v 水平向左匀速运动,激光笔在白板上留下书写印迹,图中相邻竖直虚线的间隔均为0 x(未标出),印迹上 P、Q 两点的纵坐标分别为0y和0y。忽略一切阻力,重力加速度为 g,则()A.该弹簧振子的振幅为02yB.该弹簧振子的振动周期为03xvC.激光笔在留下 P、Q 两点时所受的回复力相同D.激光笔在留下 PQ 段印迹的过程中,弹簧的弹性势能增大了02mgy【答案】D66 如图所示,质量为 M 的物块连接在水平放置的左端固定的轻质弹簧的右端,构成一弹簧振子,物块可沿光滑水平面在 BC 间做简谐运动,振幅
48、为 A。在运动过程中将一质量为 m 的小物块轻轻地(无初速度)放在 M 上并立即保持相对静止,第一次是当 M 运动到平衡位置O 处时放在上面,第二次是当 M 运动到最大位移处 C 处时放在上面,观察到第一次放后的振幅为1A,第二次放后的振幅为2A,则()A.第一次放小物块后的振幅与原来相同B.第二次放小物块后的振幅与原来相同C.第一次放小物块前后系统机械能守恒D.第二次放小物块后弹簧振子的周期变小【答案】B67 如图,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,下列说法正确的是()A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用B.从A向O运动的过程中速度方向向右,逐渐增大C.振
49、子由A向O运动过程中,回复力逐渐增大D.在振动过程中,小球的机械能守恒【答案】B68 一弹簧振子水平放置,O为平衡位置,振子先后以相同的速度经过M、N两点,如图所示。则振子从M到O和从O到N,下列说法正确的是()A.回复力做功相等B.回复力冲量大小相等C.振子运动时间相同D.弹性势能变化相同【答案】BC69 如图甲所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()A.t=0.4s 时,振子的回复力方向向左B.t=0.8s 时,振子的速度方向向右C.t=0.8s 到t=1.
50、2s 的时间内,振子的加速度逐渐增大D.t=1.2s 到t=1.6s 的时间内,弹簧振子的势能逐渐增大【答案】D70 如图甲所示,轻质弹簧下端挂一质量为 m 的小球并处于静止状态。现将小球竖直向上推动距离 A 后由静止释放并开始计时,小球在竖直方向开始做简谐振动,弹簧弹力与小球运动时间的关系如图乙所示(选竖直向上为正方向),重力加速度为 g,则下列说法正确的是()A.小球做简谐运动的周期为032tB.小球在00 4t时间内下降的高度为2AC.小球的最大加速度为 2gD.弹簧的最大弹性势能为 2mgA【答案】C71 如图甲所示,装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中,水面足够大,把玻璃管向下缓慢按