2013年高中物理電子題庫第1章1.2知能演練輕松闖關(guān)滬科版選修3-4

1、2013年滬科版物理選修3-4電子題庫 第1章1.2知能演練輕松闖關(guān) 同步測控1.如圖所示，對(duì)做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子m的受力分析，正確的是（）a.重力、支持力、彈簧的彈力b.重力、支持力、彈簧的彈力、回復(fù)力c.重力、支持力、回復(fù)力、摩擦力d.重力、支持力、摩擦力解析：選 a.回復(fù)力不是做簡諧運(yùn)動(dòng)物體受到的具體的力，它由物體受到的具體的力所提供.在此情景中彈簧的彈力充當(dāng)回復(fù)力，因此只有選項(xiàng) a正確.2.關(guān)于水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，下列說法正確的是（）a.振動(dòng)能量等于在平衡位置時(shí)振子的動(dòng)能b.振動(dòng)能量等于任意時(shí)刻振子動(dòng)能與彈簧彈性勢能之和c.振動(dòng)能量保持不變d.振動(dòng)能量做周期性變化解析：選a

2、bc.振動(dòng)能量是振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢能的總和，選項(xiàng) b對(duì)；在平衡位置，彈性勢 能為零，所以振動(dòng)能量等于振子的動(dòng)能，選項(xiàng)a對(duì)；雖然振動(dòng)能量中動(dòng)能和勢能不斷相互轉(zhuǎn)化，但是總和保持不變，所以選項(xiàng)c對(duì)，d錯(cuò).3.（2012 廣東高三質(zhì)量檢測）如圖為一水平彈簧振子的振動(dòng)圖像，由此可知 （）a.在t1時(shí)刻，振子的動(dòng)能最大，所受的彈力最大b.在t2時(shí)刻，振子的動(dòng)能最大，所受的彈力最小c.在t3時(shí)刻，振子的動(dòng)能最大，所受的彈力最小d.在t4時(shí)刻，振子的動(dòng)能最大，所受的彈力最大解析：選b.從圖像的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)可以知道題圖是機(jī)械振動(dòng)圖像，將它與機(jī)械波的圖像區(qū)分開.它所描述的是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位置，t2和t4是

3、在平衡位置處，t1和t3是在最大振幅處，頭腦中應(yīng)出現(xiàn)一幅彈簧振子振動(dòng)的實(shí)物圖像.根據(jù)彈簧振子振動(dòng)的特征，彈簧振子在平衡位置時(shí)的速度最大，加速度為零，即彈力為零；在最大位置處，速度為零，加速 度最大，即彈力為最大，所以b項(xiàng)正確.4.如圖所示，一彈簧振子在 a、b間做簡諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置為 o,已知振子的質(zhì)量為 m。 fl（1）簡諧運(yùn)動(dòng)的能量取決于 ，本題中物體振動(dòng)時(shí) 能和 能相互轉(zhuǎn)化,總 守恒.（2）若振子運(yùn)動(dòng)到 b處時(shí)將一質(zhì)量為 m的物體放到 m的上面，且 m和m無相對(duì)運(yùn)動(dòng)地一起運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）a.振幅不變b.振幅減小c.最大動(dòng)能不變d.最大動(dòng)能減小解析：（1）簡諧運(yùn)動(dòng)的能量取決于振幅

4、，本題中物體振動(dòng)時(shí)動(dòng)能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī) 械能守恒.（2）振子運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度恰為0,此時(shí)放上m,系統(tǒng)的總能量即為此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能，由于簡諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，所以振幅保持不變，因此選項(xiàng) a正確，b錯(cuò)誤.由于機(jī)械能守 恒，最大動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)c正確，d錯(cuò)誤.答案：（1）振幅動(dòng)彈性勢機(jī)械能（2）ac 課時(shí)作業(yè) 一、選擇題1 .關(guān)于回復(fù)力說法正確的是 （）a.回復(fù)力是指物體受到的指向平衡位置的力b.回復(fù)力是指物體受到的合外力c.回復(fù)力是以力的作用效果來命名的，它可以是彈力，也可以是重力或摩擦力，還可以是 這些力的合力d.回復(fù)力實(shí)際上就是向心力解析：選ac.回復(fù)力是物體振動(dòng)時(shí)受到的指向平

5、衡位置的力，它使物體回到平衡位置.它是根據(jù)效果命名的，可以是某一個(gè)力，也可以是某一個(gè)力的分力，也可以是幾個(gè)力的合力.但應(yīng)注意：回復(fù)力不一定等于合力.向心力是指物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受到的效果力，雖然都是按效果命名的，但力的作用效果不同.2 .（2012 開封高二檢測）對(duì)于彈簧振子回復(fù)力和位移的關(guān)系，下圖中正確的是（）解析：選c.由簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力公式f= kx可知，彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的回復(fù)力和位移的關(guān)系圖像應(yīng)如選項(xiàng) c所示.3 .（2012 西安長安區(qū)高二檢測）做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過平衡位置時(shí)，下列說法正確的是（）a.位移為零，動(dòng)能為零b.動(dòng)能最大，勢能最小c.速率最大，回復(fù)力不為零d.以上

6、說法均不對(duì)解析：選 b.物體經(jīng)過平衡位置時(shí)，位移為零，回復(fù)力為零，速度最大，動(dòng)能最大，勢能為零，所以b正確，a c、d錯(cuò)誤.4.彈簧振子在做簡諧運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）a.加速度的方向總是與位移的方向相同，而與速度方向相反b.在振子靠近平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與位移方向相反，且大小都減小c.從平衡位置到最大位移處，振子的動(dòng)能逐漸減小d.從最大位移處到平衡位置處振子的機(jī)械能逐漸減小a的大小也減小,解析：選c.由牛頓第二定律，知 a=mm= - -mx, a與x成正比，x減小時(shí),a與x的方向總相反，a錯(cuò)；靠近平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移減小，速度增大，則 b錯(cuò)；從平衡 位置到最大位移處的運(yùn)動(dòng)是振

7、子遠(yuǎn)離平衡位置的運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小，c正確；簡諧運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，故 d錯(cuò).5.如圖所示為某個(gè)彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，由圖像可知（）a.在0.1 s時(shí)，由于位移為零，所以振動(dòng)能量為零b.在0.2 s時(shí)，振子具有最大勢能c.在0.35 s時(shí)，振子具有的能量尚未達(dá)到最大值d.在0.4 s時(shí)，振子的動(dòng)能最大解析：選b.彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)能量不變，振幅不變，選項(xiàng) a錯(cuò)；在0.2 s時(shí)位移最大，振子具有最大勢能，選項(xiàng) b對(duì)；彈簧振子的振動(dòng)能量不變，在 0.35 s時(shí)振子具有的能量與其他時(shí)刻相同，選項(xiàng) c錯(cuò)；在0.4 s時(shí)振子的位移最大，動(dòng)能為零，選項(xiàng)d錯(cuò).6.卡車在水平路面上行駛，

8、 貨物隨車廂底板上下振動(dòng)而不脫離底板，設(shè)貨物做簡諧運(yùn)動(dòng)， 貨物對(duì)底板的壓力最大的時(shí)刻是（）a.貨物通過平衡位置向上時(shí)b.貨物通過平衡位置向下時(shí)c.貨物向上達(dá)到最大位移時(shí)d.貨物向下達(dá)到最大位移時(shí)解析：選d.貨物通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移增大，回復(fù)力 f變大，而f= mg- n,即n 減小，a選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)向上達(dá)到最大位移時(shí)，f達(dá)到最大，nj= mg- f取最小值，故 c錯(cuò)誤；當(dāng)貨物通過平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，回復(fù)力 f變大，且f=n- mg n= m/f,所以當(dāng)f增大 時(shí)，n增大，當(dāng)貨物向下達(dá)到最大位移時(shí)，n達(dá)到最大，故只有 d選項(xiàng)正確.7 .（2012 漢中市高二檢測）做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，質(zhì)量

9、為 m 最大速率為v,從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期內(nèi)（）a.彈力做的功一定為零 12、一8 .彈力做的功可能是零到 2mv之間的某一值 ,1 2 、c.彈簧振子的動(dòng)能變化大小可能是零到2mv之間的某一值d.彈簧振子的勢能變化大小為零解析：選 ad.在t內(nèi)動(dòng)能、勢能完成了一個(gè)周期性變化回到了原狀態(tài)，即變化為零.由動(dòng)能定理可判定彈力做功亦為零.故a d選項(xiàng)正確.8 .如圖甲所示，一彈簧振子在 a、b間做簡諧運(yùn)動(dòng)，o為平衡位置，如圖乙是振子做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移一時(shí)間圖像，則關(guān)于振子的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，圖中四個(gè)圖像正確的是（）解析：選c.由回復(fù)力f=kx&f= ma可知，加速度與位移的關(guān)系kxa一而由

10、題圖乙可得到加速度一時(shí)間圖像為 c選項(xiàng).9 .如圖所示，物體 a置于物體b上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與b相連.在彈性限度范圍內(nèi)，a和b在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng) （不計(jì)空氣阻力），并保持相對(duì)靜止.則下列說法正 確的是（）a. a和b均做簡諧運(yùn)動(dòng)b.作用在a上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比c. b對(duì)a的靜摩擦力對(duì) a做功，而a對(duì)b的靜摩擦力對(duì) b不做功d. b對(duì)a的靜摩擦力始終對(duì) a做正功，而 a對(duì)b的靜摩擦力對(duì) b做正功解析：選ab.物體a、b保持相對(duì)靜止，在輕質(zhì)彈簧作用下做簡諧運(yùn)動(dòng)，故a正確；對(duì)a、b .一 mk整體由牛頓第二te律有 kx = （ na+nb）a,對(duì)a用牛頓第二te律

11、有f = naa,解得f = 一一x,na 十 nb故b正確；在靠近平衡位置的過程中，b對(duì)a的靜摩擦力做正功， 在遠(yuǎn)離平衡位置的過程中，b對(duì)a的靜摩擦力做負(fù)功，a對(duì)b的靜摩擦力也做功，故 c d錯(cuò).10.一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置 o附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，從它經(jīng)過平衡位置起開始計(jì)時(shí)，經(jīng) 0.13 s質(zhì)點(diǎn)第一次通過m點(diǎn)，再經(jīng)過0.1 s質(zhì)點(diǎn)第二次通過 m點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為（）a. 0.24 sb. 0.62 sc. 0.72 s d . 0.92 s解析：選ac.有兩種可能：如圖甲，質(zhì)點(diǎn)從o到m然后經(jīng)最右端 a再返回m點(diǎn)，由對(duì)稱性可求得周期為 t= 4x（0.13 s+ 0.05 s） = 0.72 s ;如

12、圖乙，質(zhì)點(diǎn)由 o點(diǎn)經(jīng)最右端 a點(diǎn)后向左經(jīng)過 o點(diǎn)到達(dá)m點(diǎn)，然后由f0.13 - 0.1、m點(diǎn)向左經(jīng)最左端 a返回m點(diǎn)，同理由對(duì)稱性可求得周期t= 4x 3s + 0.05 s !=0.24 s ,所以a、c正確.二、非選擇題11.如圖所示，a b兩木塊質(zhì)量分別是 ma= 0.2 kg, mb=0.3 kg,彈簧的勁度系數(shù) k= 50 n/m, a和b間最大靜摩擦力是 0.6 n , b與水平面的摩擦力不計(jì).求：7(1)若兩物體一起做簡諧運(yùn)動(dòng)的位移是2 cm時(shí)，a與b間的摩擦力是多大?(2)在a和b之間沒有相對(duì)滑動(dòng)的條件下，它們的最大振幅是多大？解析：(1)以a、b整體為研究對(duì)象，有kx= (m

13、+ m) a對(duì)物體a,有f靜=maama0.2所以a b間摩擦力f 靜= kx =7 八二* 50x = 20x ma+ mb0.2 + 0.3當(dāng) x=0.02 m 時(shí)，f 靜=20x 0.02 n =0.4 n.(2) a與b沒有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，物體a的最大加速度f最大a最大=ma所以a最大=需m/s 2= 3 m/s 2對(duì)a b整體,a最大=kx最大ma+ mb所以a b不發(fā)生滑動(dòng)的最大振幅是x最大=x 3 m= 3 cm.ma+ m0.2 + 0.3k a 最大二50-答案：(1)0.4 n (2)3 cm12.如圖所示，兩木塊質(zhì)量分別為mi m用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊m壓下一段距離后釋放，它就上下做簡諧運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過程中木塊 m剛好始終不離開地面(即它對(duì)地面最小壓力為零 ).(1)則木塊m的最大加速度大小是多少？(2)木塊m對(duì)地面的最大壓力是多少？解析：(1)在m運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧對(duì) m m施加的彈力的方向可以向上也可以向下.選m為研究對(duì)象，剛好始終不離開地面，即nnin=0.由平衡條件f+n= mg,可知fmax= mg此時(shí)，彈簧處于伸長狀態(tài)，木塊 m的加速度最大,fmax+ mg ( m m g2max=mm(2)要使木塊m對(duì)地面的壓力最大，此時(shí)彈簧對(duì)m的彈力方向應(yīng)向下.此時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，選m為