- 简谐运动的回复力和能量
- 共867题
当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振子在振动中,经过对称的两点时,速度可能是相同的;此时弹簧长度不同;故A错误;
B、从最低点向平衡点运动时,振子在弹簧的作用下加速,故弹簧做正功;故B错误;
C、回复力是由弹力和重力共同提供的;故C错误;
D、由于只有重力和弹力做功;故系统机械能是守恒的;故D正确;
故选:D.
弹簧振子和单摆在振动过程中动能和重力势能相互转化,在平衡位置______能最大,在最大位置______能最大.
正确答案
动能
势
解析
解:振子在平衡位置时速度最大,离开平衡位置时,速度逐渐减小,位移增大,因形变量增大,则势能增大,在最大位置时达到势能最大.
故答案为:动;势.
关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、位移减小时,质点靠近平衡位置,加速度减小,速度增大.故A错误.
B、位移方向总跟加速度方向相反.质点经过同一位置,位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置,而速度方向两种,可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反.故B错误.
C、物体运动方向指向平衡位置时,位移方向离开平衡位置,速度方向跟位移方向相反.故C错误.
D、物体向平衡位置运动时回复力的方向与运动方向相同,做加速运动,背离平衡位置时,回复力的方向与运动方向相反,物体做减速运动.故D正确.
故选:D.
下列关于机械振动说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、回复力是物体合外力在振动方向上的分量,不一定是合力,例如单摆的运动,故A错误;
B、振动物体回到平衡位置的过程中,回复力做正功,加速运动;离开平衡位置的过程,回复力做负功,减速运动;故B正确;
C、弹簧振子的振动周期与振幅无关;故C错误;
D、当做简谐运动质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时,回到同一位置,时间可能小于一个周期,故D错误;
故选:B.
关于单摆振动过程中的受力,下列正确的说法是( )
正确答案
解析
解:A、重力竖直向下,摆线对摆球拉力的总是指向悬点,故合力不总是指向悬点,故A错误;
B、C、D、重力的切向分量提供回复力,径向分力和细线拉力的合力提供向心力,故重力的另一分力小于或等于摆线拉力,故B错误,C正确,D错误;
故选:C.
把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它的平衡位置为O,在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小球在平衡位置O时,速度最大,动能最大,位移为零,加速度为零,故A正确.
B、小球在A、B位置时,速度为零,动能为零,位移最大,加速度最大,故B错误.
CD、小球从A经O到B的过程中,回复力指向O,则回复力一直先做正功后做负功,故C、D错误.
故选:A
如图所示为一个水平方向的弹簧振子,小球在MN间做简谐运动,O是平衡位置.关于小球的运动情况,下列描述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在平衡位置速度最大,故A错误;
B、小球经过M点与N点时位移等大、反向;
根据a=-,小球经过M点与N点时有相等的加速度,但方向相反;故B错误;
C、小球从M点向O点运动过程中,位移减小,根据a=-,加速度减小,但速度增加,故C错误;
D、小球从O点向N点运动过程中,远离平衡位置,速度减小,加速度增加,故D正确;
故选:D.
一根弹簧原长为L0,挂一质量为m的物体时伸长量为x,把它们共同套在一根光滑水平杆上组成弹簧振子,当其振幅为A时,物体振动的最大加速度是______.
正确答案
解析
解:由题可知弹簧的劲度系数为 k=
当振子通过最大位移处时加速度最大,根据简谐运动的特征a=-,可知物体振动的最大加速度大小为 a=
=
=
故答案为:.
在光滑水平面上做简谐振动的物体质量为0.1kg,当它运动到平衡位置左侧2cm时,受到的回复力是4N,则当它运动到平衡位置右侧4cm时,它的加速度为多少?
正确答案
解析
解:在光滑水平面上做简谐振动的物体质量为0.1kg,当它运动到平衡位置左侧2cm时,受到的回复力是4N,有:
F1=kx1…①
当它运动到平衡位置右侧4cm时,回复力为:
F2=kx2…②
联立①②解得:F2=8N,向左;
故加速度:a==
=80m/s2
答:加速度为80m/s2.
如图所示,质量分别为mA=2kg和mB=3kg的A、B两物块,用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上,今用大小为F=45N的力把物块A向下压而使之处于静止,突然撤去压力,则( )
正确答案
解析
解:物体处于平衡状态,向下的压力F=45N方向向下,向上的回复力f=45N,方向向上,此时物块A位于负的最大位移处,撤去外力F的瞬间,
B系统受回复力f=45N作用,方向向上,重力50N,方向向下的共同作用,因为45N<50N,物块B始终压在水平面上,所以物块B不可能离开水平面.
故选B.
扫码查看完整答案与解析