【高中教育】2020高中物理课时跟踪检测三简谐运动的回复力和能量新人教版选修3_4

教学资料范本 【高中教育】2020高中物理课时跟踪检测三简谐运动的回复力和能量新人教版选修3_4 编 辑：__________________ 时 间：__________________ 1 / 6 【20xx精选】最新高中物理课时跟踪检测三简谐运动的回复力和能量新人教版选修3_4 1．(多选)关于简谐运动的动力学公式F＝－kx，以下说法正确 的是( )A．k是弹簧的劲度系数，x是弹簧长度B．k是回复力跟位移的比例常数，x是做简谐运动的物体离开 平衡位置的位移C．对于弹簧振子系统，k是劲度系数，它由弹簧的性质决定 D．因为k＝，所以k与F成正比解析：选BC k是回复力跟位移的比例常数，对弹簧振子系统，k是弹簧的劲度系数，由弹簧的性质决定，x是弹簧形变的长 度，也是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移，故B、C正确。2．如图1甲所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，如图乙是弹簧振子做简谐运动时的位移—时间图像，则关于弹簧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 ( )图1 解析：选C 由题图乙可知，x＝Asin ωt，弹簧振子做简谐运动，回复力F＝－kx，由牛顿第二定律可知，a＝＝－sin ωt，可知 选项C正确。3．(多选)图2是质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时 的图像，则( )图2 2 / 6 A．甲、乙物体的振幅分别是2 m和1 m B．甲的振动频率比乙的大C．前2 s内两物体的加速度均为负值 D．第2 s末甲的速度最大，乙的加速度最大解析：选BCD 由图像知，甲、乙振幅分别为2 cm和1 cm，A错误；8 s内甲完成2次全振动，乙完成1次全振动，B正确；前2 s内，甲、乙的位移均为正，所以加速度均为负值，C正确；第2 s末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移处，加速度最大，D正 确。4．做简谐运动的弹簧振子质量为0。2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力是4 N；当它运动到平衡位置右侧40 cm时，它的加速度为( ) B．20 m/s2，向左 A．20 m/s2，向右 C．40 m/s2，向右 D．40 m/s2，向左 解析：选D 加速度方向指向平衡位置，因此方向向左。由力和位移的大小关系F＝kx可知，当x＝40 cm时，F＝8 N，a＝＝40 m/s2，方向指向平衡位置，故D正确。5。如图3所示，竖直悬挂的弹簧振子做振幅为A的简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半(即物体质量减少一半)， 此后振动系统的振幅的变化为( )图3 A．振幅不变B．振幅变大C．振幅变小D．条件不够，不能确定 3 / 6 解析：选B 当物体到达最低点时掉下一半(即物体质量减少一半)后，新的系统将继续做简谐运动，机械能也是守恒的，所以还会到达原来的最低点。但是，由于振子质量的减少，新的平衡位置将 比原来的平衡位置高，所以振幅变大。6。 (多选)图4是弹簧振子做简谐运动的振动图像，可以判定 ( )图4 A．从t1到t2时间内系统的动能不断增大，势能不断减小 B．从t2到t3时间内振幅不断增大C．t3时刻振子处于平衡位置处，动能最大 D．t1、t4时刻振子的动能、速度都相同解析：选AC t1到t2时间内，x减小，弹力做正功，系统的动能不断增大，势能不断减小，A正确；振幅是离开平衡位置的最大距离，简谐运动的振幅保持不变，从t2到t3，变化的是位移而不是振幅，B错误；t3时刻振子位移为零，处于平衡位置处，速度最大，动能最大，C正确；t1、t4时刻位移相同，即振子处于同一位置， 但运动方向相反，速度等大反向，动能相同，D错误。7。如图5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m＝0。5 kg，弹簧劲度系数k＝240 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5 (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？ 4 / 6