2020-2021學年粵教版選修3-4-1.2簡諧運動的力和能量特征-課時練習解析版

2021-2021學年粵教版選修3-41.2簡諧運動的力和能量特征課時練習〔解析版〕1．簡諧運動的回復力()A．可以是恒力B．可以是方向不變而大小變化的力C．可以是大小不變而方向改變的力D．一定是變力【解析】由F＝－kx可知，由于位移的大小和方向在變化，因此回復力的大小和方向也在變化．故簡諧運動的回復力一定是變力．【答案】D2．關(guān)于振幅，以下說法中正確的選項是()A．物體振動的振幅越大，振動越強烈B．一個確定的振動系統(tǒng)，振幅越大振動系統(tǒng)的能量越大C．振幅越大，物體振動的位移越大D．振幅越大，物體振動的加速度越大【解析】物體振動的能量由振幅決定．振幅越大，振動能量越大，振動越強烈．因此，A、B正確．振幅是質(zhì)點離開平衡位置的最大距離，與位移無關(guān)．而加速度隨時間時刻變化，所以C、D不正確．【答案】AB3．如圖1－2－7所示，彈簧振子B上放一個物塊A，在A與B一起做簡諧運動的過程中，關(guān)于A受力說法中正確的選項是()圖1－2－7A．物塊A受重力、支持力及彈簧對它的恒定的彈力B．物塊A受重力、支持力及彈簧對它的大小和方向都隨時間變化的彈力C．物塊A受重力、支持力及B對它的恒定的摩擦力D．物塊A受重力、支持力及B對它的大小和方向都隨時間變化的摩擦力【解析】物塊A受到重力、支持力和摩擦力的作用．摩擦力提供回復力，所以其大小和方向都隨時間變化，D選項正確．【答案】D4．把一個小球套在光滑細桿上，球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運動，它圍繞平衡位置O在A、B間振動，如圖1－2－8所示，以下結(jié)論正確的選項是()圖1－2－8A．小球在O位置時，動能最大，加速度最小B．小球在A、B位置時，動能最大，加速度最大C．小球從A經(jīng)O到B的過程中，回復力一直做正功D．小球在O位置的總能量大于B位置的總能量【解析】小球在平衡位置時動能最大，加速度為零，因此A選項正確．小球靠近平衡位置時，回復力做正功；遠離平衡位置時，回復力做負功．振動過程中總能量不變，因此B、C、D選項不正確．【答案】A5.一水平彈簧振子做簡諧運動，那么以下說法中正確的選項是()A．假設(shè)位移為負值，那么速度一定為正值B．振子通過平衡位置時，速度為零C．振子每次通過平衡位置時，速度一定相同D．振子每次通過同一位置時，其速度不一定相同【解析】該題考查簡諧運動中位移和速度的變化規(guī)律．振子做簡諧運動時，某時刻位移的方向與速度的方向可能相同，也可能相反，A、C不正確．當通過同一位置時，速度的方向不一定相同，D正確．經(jīng)過平衡位置時，速度最大，B錯．【答案】D6.做簡諧運動的彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，那么這段時間內(nèi)()A．振子的位移越來越大B．振子正向平衡位置運動C．振子速度與位移同向D．振子速度與位移方向相反【解析】彈簧振子的速度越來越大，說明正向平衡位置移動；由于位移總是由平衡位置指向振子所在的位置，所以在振子向平衡位置運動過程中，其速度方向與位移反向．正確選項為B、D.【答案】BD7.一彈簧振子做簡諧運動，以下說法中正確的有()A．假設(shè)位移為負值，那么速度一定為正值，加速度也一定為正值B．振子通過平衡位置時，速度為零，加速度最大C．振子每次通過平衡位置時，加速度相同，速度也一定相同D．振子每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同【導析】(1)平衡位置是位移、加速度和回復力方向變化的轉(zhuǎn)折點．(2)最大位移處是速度方向變化的轉(zhuǎn)折點．【解析】如下圖，因為彈簧振子的位移是以平衡位置O為起點的，設(shè)向右為正，那么當振子在OB段時，位移為正，在OA段時位移為負．可見當振子由O向A運動時其位移為負值，速度也是負值，故A錯．振子在平衡位置時，回復力為零，加速度為零，但速度最大，故B錯．振子在平衡位置O時，速度方向可以是不同的(可正、可負)，故C錯．由a＝－kx/m知，x相同時a相同，但振子在該點的速度方向可以向左，也可以向右，故D正確．【答案】D8.如圖1－2－1，小球套在光滑水平桿上，與彈簧組成彈簧振子，O為平衡位置，小球在O附近的AB間做簡諧運動，設(shè)向右為正方向，那么：圖1－2－1(1)速度由正變負的位置