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题型: 单选题
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单选题

一摆长为l,摆球质量为m的单摆在做简谐运动时,最大偏角为θ,那么在摆球从最大偏角位置运动到平衡位置的过程中,下列结论正确的是(  )

A重力对摆球的冲量为

B重力的功率为mg

C合外力对摆球做的功为mgl(1-cosθ)

D重力对摆球做正功使摆球的机械能增加

正确答案

C

解析

解:A、单摆的周期为T=2π,摆球从最大偏角位置运动到平衡位置所用时间为 t=T,重力对摆球的冲量为:I=mgt

联立得:I=,故A错误.

B、重力的功率为:P==,故B错误.

C、摆球向下摆动的过程中只有重力做功,则合外力对摆球做的功为mgl(1-cosθ),故C正确.

D、重力对摆球做正功,摆球的机械能守恒,故D错误.

故选:C.

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题型:填空题
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填空题

如图,小球通过弹簧悬挂于天花板上,平衡时,小球停在O点,P点位于O点正下方,OP=5cm,将小球拉至P点并由静止释放,小球在竖直方向上做以O点为对称中心的机械振动,完成10次全振动的间为10s,则小球的振动周期T=______s,振幅A=______cm.

正确答案

1

5

解析

解:据题,将小球拉至P点并由静止释放,则小球离开平衡位置O的最大距离,即振幅 A=0P=5cm.

小球完成10次全振动的时间为10s,则完成1次全振动的时间为1s,即周期为1s.

故答案为:1,5.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,在质量为M的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m(M≥m)的A、B两物体,箱子放在水平地面上.平衡后剪断A、B间细线,此后A将做简谐运动.当A运动到最高点时,木箱对地面的压力为______

正确答案

Mg

解析

解:平衡后剪断A、B间细线,A将做简谐振动,在平衡位置,有:

kx1=mg

在平衡之前的初位置,有:

kx2=2mg

故振幅为:

A=x2-x1=

根据简谐运动的对称性,到达最高点时,弹簧处于原长,故此时木箱只受重力和支持力,二力平衡,故支持力等于重力Mg,由牛顿第三定律可知,木箱对地面的压力等于Mg;

故答案为:Mg.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,一弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置.若振子在某段时间内速度越来越大,则这段时间内(  )

A振子的加速度与位移方向相同

B振子的速度与位移方向相反

C振子的位移越来越小

D振子的振幅越来越小

正确答案

B,C

解析

解:A、根据a=-,加速度方向与位移方向总是相反的,故A错误;

B、振子在某段时间内速度越来越大,说明正向平衡位置运动;而位移方向是背离平衡位置的;故振子的速度与位移方向相反;故B正确;

C、振子在某段时间内速度越来越大,说明正向平衡位置运动,故位移越来越小,故C正确;

D、振子的振幅是位移的最大值,是不变的,故D错误;

故选:BC.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,一轻弹簧上端悬于顶壁,下端挂一物体,在AB之间作简谐运动,其中O点为它的平衡位置,物体在A时弹簧处于自然状态.若v、x、F、a、Ek、Ep分别表示物体运动到某一位置的速度、位移、回复力、加速度、动能和势能,则(  )

A物体在从O点向A点运动过程中,v、Ep减小向而x、a增大

B物体在从B点向O点运动过程中,v、Ek增大而x、F、Ep减小

C当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同

D当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、F、a、Ek的大小均相同,但Ep大小不同

正确答案

B,C

解析

解:

A、物体在从O点向A点运动过程中,物体离开平衡位置,v减小、Ep增大,x、a增大.故A错误.

B、物体在从B点向O点运动过程中,物体靠近平衡位置,v、Ek增大而x、F、Ep减小.故B正确.

C、D根据对称性可知,当物体运动到平衡位置两侧的对称点时,v、x、F、a、Ek、Ep的大小均相同.故C正确,D错误.

故选BC

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•衡水校级月考)如图所示,质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开.已知弹簧的劲度系数为k,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,整个过程弹簧未超过弹性限度,则(  )

A滑块向左运动过程中,先做加速运动,后减速到速度为零

B滑块向右运动过程中,始终做加速运动

C滑块与弹簧接触过程中最大加速度为

D滑块向右运动过程中,当弹簧形变量x=时,物体的加速度最大

正确答案

C

解析

解:

A、滑块向左接触弹簧的运动过程中,在水平方向上受到向右的弹簧的弹力和向右的摩擦力,在此过程中弹簧的弹力是逐渐增大的,弹力和摩擦力的合力与运动方向始终相反,物体做减速运动,所以选项A错误.

B、滑块向右接触弹簧的运动是从弹簧压缩量最大时开始的,此时受到水平向右的弹力和向左的摩擦力,开始时弹簧的弹力大于摩擦力,但当弹簧伸长到一定程度,弹力和摩擦力大小相等,此后摩擦力大于弹力.所以滑块向右接触弹簧的运动过程中,是先加速,后减速.B选项错误.

C、由对A的分析可知,当弹簧的压缩量为x0时,水平方向的合力为F=kx0+μmg,此时合力最大,由牛顿第二定律有:,所以选项C正确.

D、在滑块向右接触弹簧的运动中,当弹簧的形变量为时,由胡克定律可得f=kx=μmg,此时弹力和摩擦力大小相等,方向相反,在水平方向上合外力为零,之后物体开始做减速运动,所以此时速度最大,故动能最大.选项D错误.

故选:C.

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题型: 多选题
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多选题

关于简谐运动受力和运动的特点,下列说法中正确的是(  )

A运动到平衡位置时,回复力和合外力都定为零

B过半个周期,位移的大小肯定相同

C动能变化的周期与位移变化的周期相同

D物体的加速度的方向跟速度的方向有时相同有时相反,但与位移的方向总是相反

正确答案

B,D

解析

解:A、简谐运动的物体运动到平衡位置时,回复力一定为零,但合外力不一定为零,比如单摆经过平衡位置时合外力不为零,故A错误.

B、过半个周期,物体经过平衡位置或关于平衡位置对称的位置,位移大小一定相等,故B正确.

C、动能是标量,位移是矢量,动能变化的周期是位移变化的周期的一半,故C错误.

D、物体的加速度总是指向平衡位置,位移方向总是离开平衡位置,而速度方向有时指向平衡位置,有时离开平衡位置,所以加速度的方向跟速度的方向有时相同有时相反,但与位移的方向总是相反,故D正确.

故选:BD.

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题型: 多选题
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多选题

做简谐运动的弹簧振子,下述说法中正确的是(  )

A振子通过平衡位置时,速度最大

B振子在最大位移处时,加速度最小

C振子在连续两次通过同一位置时,回复力相同

D振子连续两次通过同一位置时,动能相同

正确答案

A,C,D

解析

解:A、做简谐运动的弹簧振子,靠近平衡位置时,做变加速运动,速度增大,离开平衡位置时,做变减速运动,速度减小,所以振子通过平衡位置时,速度最大.故A正确.

B、做简谐运动的弹簧振子,加速度的大小与位移大小成正比,所以振子在最大位移处时,位移最大,加速度最大.故B错误.

CD、根据简谐运动的周期性可知振子在连续两次通过同一位置时,回复力和动能都相同.故CD正确.

故选:ACD.

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题型: 多选题
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多选题

下列说法中正确的是(  )

A做简谐运动的物体,经过同一位置的速度总相同

B做简谐运动的物体,经过同一位置的动能总相同

C做简谐运动的物体,在半个周期内回复力做功一定为零

D做简谐运动的物体,在任一周期内路程一定为零

正确答案

B,C

解析

解:A、做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,速度可能有两种方向,而速度是矢量,所以速度不一定相同.故A错误.

B、动能是标量,经过同一位置时,弹性势能相同,故动能相同.故B正确.

C、做简谐运动的物体,在半个周期内物体恰好运动至关于平衡位置对称的点,此时小球(或弹簧)的势能相等,小球的动能相等,所以回复力做功一定为零,故C正确;

D、做简谐运动的物体,在任一周期内位移一定为零,路程是4A.故D错误;

故选:BC.

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题型: 多选题
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多选题

一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T,下列说法正确的是(  )

A若△t=T,则在t时刻和t+△t时刻振子运动的加速度一定相同

B若t时刻和t+△t时刻振子运动速度的大小相等,方向相反,则△t一定为的整数倍

C弹簧振子的回复力随时间按正弦规律变化,周期也为T

D若△t=,则在t时刻和t+△t时刻弹簧的长度相同

正确答案

A,C

解析

解:A、若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位置与开始时位置相同,所以这两时刻加速度的大小一定相等,故A正确;

B、若t时刻和t+△t时刻振子运动速度的大小相等,方向相反,则△t一定为的奇数倍;故B错误;

C、弹簧振子的回复力与位移成正比,而位移是成正弦规律变化的;故回复力也按正弦规律变化;故C正确;

D、若△t=,则在t时刻和t+△t时刻关于平衡位置对称,故长度不相同;故D错误;

故选:AC.

下一知识点 : 单摆
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