人教版高中物理选修一 第2章 第3节 简谐运动的回复力和能量(word版含答案)

人教版高中物理选修一 第2章 第3节 简谐运动的回复力和能量
一、单项选择题（共7小题；）
1. 一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大，则在这段时间内
A. 振子的速度越来越大
B. 振子正在向平衡位置运动
C. 振子的速度方向与加速度方向一致
D. 以上说法都不正确
2. 关于回复力，下列说法中正确的是
A. 回复力是根据力作用的性质命名的
B. 回复力是恒力
C. 弹簧振子发生不同位移时，回复力大小可能相同
D. 回复力一定是物体受到的合外力
3. 一质点做简谐运动，其位移 与时间 的关系曲线如图所示，由图可知
A. 振幅为 ，频率为
B. 时速度为零，但质点所受的合外力为最大
C. 时质点具有正方向最大加速度
D. 该质点的振动方程为
4. 一弹簧振子做简谐运动时，其加速度随振动位移变化的图象应为
A. B.
C. D.
5. 光滑的水平面上叠放着质量分别为 和 的两木块 、 ，木块 与一劲度系数为 的水平轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块间的动摩擦因数为 ，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使这两个木块一起振动（不发生相对滑动），弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为 ，则振动的最大振幅为
A. B. C. D.
6. 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. 振子的速度逐渐减小 B. 振子的位移逐渐增大
C. 振子的加速度逐渐减小 D. 振子所受的回复力逐渐增大
7. 劲度系数为 的轻弹簧，上端固定，下端挂一个质量为 的小球，小球静止时距地面高 。现用力向下拉球使球与地面接触，然后从静止释放小球（假设弹簧始终在弹性限度内），下列说法中不正确的是
A. 球在运动过程中距地面的最大高度为
B. 球上升过程中，势能不断减少
C. 球距地面高度为 时，速度最大
D. 球在运动过程中的最大加速度是
二、解答题（共1小题；）
8. 一个底面粗糙、质量为 的劈放在水平地面上，劈的斜面光滑且倾角为 ，如图所示。现用一端固定的轻绳系一质量也为 的小球，绳与斜面的夹角为 ，求：
（1）当劈静止时绳子的拉力大小。
（2）当劈静止时地面对劈的支持力大小和地面对劈的摩擦力大小。
答案
1. D
【解析】由题，弹簧振子振动过程中，加速度数值越来越大，位移数值越来越大，振子离开平衡位置，速度越来越小，故A错误，B错误；
由上分析可知，振子正离开平衡位置，速度方向离开平衡位置，加速度方向指向平衡位置，所以振子的速度方向与加速度方向相反，故C错误；
由上得知，D正确。
2. C
3. C
【解析】由图读出：振幅为 ，周期为 ，则频率 ，故A错误；
时质点的位移为零，正通过平衡位置，速度最大，由 知，质点所受的合外力为零，故B错误；
时质点的位移为负向最大，由 知，质点此时具有正方向最大加速度，故C正确；
该质点的振动方程为 ；故D错误。
4. C
【解析】由 知加速度与 ，因 和 一定，则加速度与位移的关系为正比例关系，比例系数为负，故选C。
5. C
6. C
【解析】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，故A错误；
振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，故B错误；
回复力与位移成正比，在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小，由牛顿第二定律 可知，加速度也减小。故C正确，D错误。
7. B
8. （1）
【解析】对小球进行受力分析，如图所示：
根据平衡条件和几何关系，可知：
绳对小球的拉力 。
（2） ；
【解析】对小球和劈整体受力分析，如图所示：
根据平衡条件，可知：
地面对劈的支持力 ，
地面对劈的摩擦力 。
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