高二物理人教版选修版34第十一章第三节 简谐运动的回复力和能量知识总结与练习

1、2/22/22/2第十一章第三节 简谐运动的回复力和能量平衡位置位移一根底知识点拉回到平衡位置1.简谐运动的定义：如果质点所受的力与它偏离_的大小成正比 ,并且总是指向平衡位置 ,质点的运动就是简谐运动。有向线段效果力2.回复力：力的方向总是指向平衡位置 ,它的作用总是把物体_ ,这个力称为回复力。它可以是某一个力 ,也可以是几个力的合力或某个力的分力 ,属于_。3.位移：由平衡位置指向振动质点所在位置的_ ,是矢量 ,其最大值等于振幅。正弦或余弦规律4.回复表达式：F=kx ,其中“表示回复力与位移的方向相反 ,k是弹簧的劲度系数 ,x是弹簧振子的位移。机械能守恒5.运动学特征：x、v、a均

2、按_发生周期性变化注意v、a的变化趋势相反。6.能量特征：系统的_ ,振幅A不变。二练习一2/4/5/8/9/12/14多项选择1.对简谐运动的回复力公式Fkx的理解 ,正确的选项是 Ak只表示弹簧的劲度系数 B式中的负号表示回复力总是负值C位移x是相对平衡位置的位移 D回复力只随位移变化 ,不随时间变化2.做简谐运动的振子每次通过同一位置时 ,相同的物理量是 A速度 B加速度 C位移 D动能FOxFOxFOxFOx3.对于弹簧振子回复力和位移的关系 ,以下图中正确的选项是 A B C D x/cmt/sO2-2244.图为某一质点做简谐运动的图象 ,以下说法正确的选项是 A在第1 s内 ,质

3、点速度逐渐增大 B在第2 s内 ,质点速度逐渐增大C在第3 s内 ,动能转化为势能 D在第4 s内 ,动能转化为势能5.在简谐运动的过程中 ,t1、t2两时刻物体分别处在关于平衡位置对称的两点 ,那么从t1至t2这段时间 ,物体 At1、t2两时刻动量一定相同 Bt1、t2两时刻势能一定相同C速度一定先增大 ,后减小 D加速度可能先增大 ,后减小 ,再增大6.弹簧振子的质量是2 kg ,当它运动到平衡位置左侧2 cm时 ,受到的回复力是4 N ,当它运动到平衡位置右侧4 cm时 ,它的加速度是 A2 m/s2 ,向右 B2 m/s2 ,向左 C4 m/s2 ,向右 D4 m/s2 ,向左甲乙7

4、.如图 ,两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物体束缚在光滑水平面上 ,甲的质量大于乙的质量。当细线突然断开后 ,两物体都开始做简谐运动 ,在运动过程中 A甲的振幅大于乙的振幅 B甲的振幅小于乙的振幅C甲的最大速度小于乙的最大速度 D甲的最大速度大于乙的最大速度8.做简谐运动的弹簧振子 ,质量为m ,最大速率为v ,那么以下说法正确的选项是 A某时刻算起 ,半个周期内 ,回复力做的功一定为零B某时刻算起 ,半个周期内 ,回复力做的功可能是0到eq f(1,2)mv2之间的某一个值C某时刻算起 ,半个周期内 ,速度变化量一定为零D某时刻算起 ,半个周期内 ,速度变化量的大小可能是0到2v

5、之间的某一个值9.某弹簧振子的固有频率为2.5Hz ,将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开 ,同时开始计时 ,那么在t1.55 s时 A振子正在做加速度减小的加速运动 B振子正在做加速度增大的减速运动C振子的速度方向沿x轴正方向 D振子的位移一定大于2 cmxtOTT2 10.公路上匀速行驶的货车受一扰动 ,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动 ,周期为T ,取竖直向上方向为正方向 ,以某时刻作为计时起点 ,在t0时其振动图象如图 ,那么 Ateq f(1,4)T时 ,货物对车厢底板压力最大 Bteq f(1,2)T时 ,货物对车厢底板压力最小

6、Cteq f(3,4)T时 ,货物对车厢底板压力最大 Dteq f(3,4)T时 ,货物对车厢底板压力最小BA11.如图 ,弹簧振子B上放一个物块A ,在A与B一起做简谐运动的过程中 ,关于A受力的以下说法中正确的选项是 A物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力x/cmt/s10-10-5512甲乙OD物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力12.甲、乙两弹簧振子 ,振动图象如图 ,那么可知 A两弹簧振子完全相同 B两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲F乙21abC振

7、子甲速度为零时 ,振子乙速度最大 D振子的振动频率之比f甲f乙1213.如图 ,轻弹簧一端固定 ,另一端连接a、b粘在一起组成的物块。物块在光滑水平面上左右振动 ,振幅为A0 ,周期为T0。当物块向右通过平衡位置时 ,a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T ,那么A A0 ,T T0填“。14.一根用绝缘材料制成的轻弹簧 ,劲度系数为k ,一端固定 ,另一端与质量为m、带电量为+q的小球相连 ,静止在光滑绝缘的水平面上 ,当施加一水平向右的匀强电场E后 ,小球开始做简谐运动 ,关于小球的运动有如下说法 ,其中正确的选项是 BAOEA小球的速度为零时 ,弹簧伸长qE/k

8、B小球做简谐运动的振幅为qE/kC运动过程中 ,小球的机械能守恒D运动过程中 ,小球动能的改变量、弹性势能的改变量、电势能的改变量的代数和为零15.如图 ,当一弹簧振子在竖直方向上做简谐振动时 ,以下说法正确的选项是 A振子经过同一位置时 ,速度大小一定相同B振子从最低点向平衡位置运动过程中 ,弹簧弹力始终做负功C振子在从最低点向平衡位置运动过程中受到重力、弹力和回复力D振子在平衡位置时 ,其动能最大 ,弹簧的弹性势能最小mm2 16.光滑的水平面上叠放有质量分别为m和m/2的两木块 ,下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连 ,弹簧的另一端固定在墙上 ,如图。两木块之间的最大静摩擦力为f ,为使这

9、两个木块组成的系统像一个整体一样地振动 ,系统的最大振幅为 A4fk B3fk C2fk Dfk17.有一实心立方体A ,边长为L ,从内部去掉一局部物质 ,剩余局部质量为m ,一立方体B恰能完全填充A的空心局部 ,质量也为m ,如图 ,即B的外外表与A的内外表恰好接触。整体放在一个盛有密度为的液体的容器里容器无限大 ,刚开始 ,A漂浮在液面上 ,用外力使A向下产生位移b ,平衡后由静止释放 ,A将要上下振动水的摩擦阻力不计。可以证明该振动为简谐运动 ,振动过程中 ,A始终不离开液面 ,也不被液面埋没 ,重力加速度g ,求：AB1物体B的最大速率；1vBLg2m2最高点：mggL2b2方向向下；最低点：mggL2b2 ,方向向上2在最高点和最低点A对B的作用力。