2021-2022学年鲁科版(2019)选择性必修第一册第二章第2节振动的描述
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一、单选题
1. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动。取向右为正方向,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
A.在t=0.6s时,振子位于B点
B.从t=0到t=0.2s时间内,振子的动能逐渐增大
C.在t=0.1s与t=0.7s两个时刻,振子的速度方向相反
D.在t=0.4s时,振子正在向左运动且速度最大
2. 光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为,其中k为弹簧的劲度系数,A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg,弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J,则下列说法正确的是( )
A.该振动的振幅为0.16m
B.振子经过平衡位置时的速度为0.4m/s
C.振子的最大加速度为8
D.若振子在位移最大处时,质量突变为0.15kg,则振幅变大
3. 一质点做简谐运动,它从最大位移处经0.3s第一次到达某点M处,再经0.2s第二次到达M点,则其振动频率为( )
A.0.4Hz B.0.8Hz C.2.5Hz D.1.25Hz
4. 图1为水平方向的弹簧,一端固定,另一端栓结一个小球,在水平横杆上运动,摩擦均不计,弹簧原长位置为B点,A和C为左右两边的运动最远点,以B点为坐标原点,该运动位移-时间图像如图2,则( )
A.AC距离为5cm B.从A到C的时间为6秒
C.从B到C做匀减速运动 D.从C到B弹性势能转化为动能
5. 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
6. 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mg
B.弹簧劲度系数为
C.时间段,回复力冲量为0
D.~T时间段,小球动能与重力势能之和减小
7. 如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、C间振动),取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向,得到如图乙所示的振动曲线,由曲线所给的信息可知,下列说法正确的是( )
A.t = 0时,振子处在O位置
B.振子运动的周期为4s
C.t = 4s时振子对平衡位置的位移为10cm
D.t = 2.5s时振子对平衡位置的位移为5cm
8. 在光滑杆下面铺一张白纸,一带有铅笔的弹簧振子受到外力控制,在A、B两点间做简谐运动,当白纸垂直于杆方向以2cm/s的速度匀速移动时,白纸上留下如图所示痕迹。下列说法正确的是( )
A.弹簧振子的振动周期为4s B.弹簧振子的振动振幅为8cm
C.从到,振子动能变大 D.时,振子向负方向运动
9. 如图甲所示,物体置于光滑水平面上点,左端连接一弹簧,弹簧左端固定于竖直墙上,用向左的力缓慢推动物块,使其压缩弹簧至A点,撤去力并开始计时,其运动图像如图乙所示。则( )
A.时,物体的速度方向向右
B.时,物体在点右侧处
C.和时,物体的加速度等大反向
D.到的时间内,物体的速度逐渐减小
10.有两根完全相同的轻质弹簧,两者一端连接于O点,另外一端分别固定在相距水平天花板下两点,现在O点悬挂2kg的钩码P,等稳定后两弹簧互成且每根弹簧伸长了4cm,如图所示.然后再在钩码P下悬挂相同的钩码Q,悬挂后无初速度释放,假设整个过程没有超出弹簧限度,取,则( )
A.释放Q瞬间,钩码间的作用力为20N
B.下降过程中,在某位置,钩码间的作用力不可能为20N
C.下降到最低点时,钩码间的作用力为30N
D.弹簧的劲度系数为500N/m
二、多选题
11.如图甲所示,一弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,图乙是弹簧振子做简谐运动时的位移—时间图象,则关于弹簧振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图象中不正确的是( )
A. B. C. D.
12.关于水平的弹簧振子做简谐运动时的能量,下列说法正确的有( )
A.等于在平衡位置时振子的动能
B.等于在最大位移时弹簧的弹性势能
C.等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和
D.位移越大振动能量也越大
13.振子在振动过程中有以下说法,其中正确的是( )
A.振子在平衡位置时,动能最大,势能最小
B.振子在最大位移处,势能最大,动能最小
C.振子在向平衡位置运动时,由于振子振幅减小,故总机械能减小
D.在任意时刻,动能与势能之和保持不变
14.如图所示,一个质量为m的小钢球与一原长为的轻弹簧相连,在弹簧下端距离地面的高处由静止释放小钢球,观察发现小钢球恰好能回到原来位置。并且整个过程中小钢球离地面的最小距离为h,弹簧一直处于弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.从开始下落至最低点的过程中,小钢球机械能先不变后减小
B.弹簧的最大弹性势能为
C.小球的最大动能为
D.整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度
15.如图所示,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5sin(10πt+) cm。下列说法正确的是( )
A.MN间距离为5 cm
B.振子的运动周期是0.2 s
C.t=0时,振子位于N点
D.t=0.05 s时,振子具有最大速度
三、解答题
16.如图所示是物体做简谐运动的振动图像,它的振幅、周期、频率、角频率各是多少?写出位移随时间变化的表达式,并指出初相的数值。
17.一个小球在平衡位置点附近做简谐运动,若从点开始计时,经过小球第一次经过点,再继续运动,又经过它第二次经过点;求该小球做简谐运动的可能周期。
2021-2022学年鲁科版(2019)选择性必修第一册第二章第2节振动的描述(参考答案)
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D D A D B A C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD ABC ABD ABD BCD
三、解答题
16.A=10cm;T=0.4s;f=2.5Hz;;;
17.或16s
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