- 简谐运动的回复力和能量
- 共867题
弹簧振子在振动过程中具有动能和势能，在振子离开平衡位置的运动过程中，速度逐渐______，位移逐渐______，动能______，势能______，在这一过程中，是______转化______能．
正确答案
减小
增大
减小
增大
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；
因速度减小，动能减小；因形变量增大，则势能增大；
此过程是动能转化为势能的过程；
故答案为：减小，增大，减小，增大，动能，势．
正确答案
解析
解：A、由乙图可知，从t=0时刻开始振子向左运动，t=2 s时刻，振子的速度为零，振子到达O点左侧最大位移处．故A正确．
B、t=4s时刻，振子到达O点左侧最大位移处，它的加速度有正向最大值．故B错误．
C、加磁场前后，振子将受到洛伦兹力，而洛伦兹力不做功，不能改变振子的动能．所以弹簧振子的振幅不变．故C正确．
D、洛伦兹力不做功，所以加磁场之后，弹簧振子的能量不变．故D错误．
故选：AC
（1）弹簧的劲度系数K和物体振动到最低点时所需的回复力的大小．
（2）物体振动到平衡位置时弹簧的形变量的大小．
（3）物体振动到最高点时弹簧的弹力是多大．
（4）要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大．
正确答案
解析
解：（1）当木块运动到最低点时：
F回=F弹1-mg
因为F弹1=1.5mg，所以F回=0.5mg．
又F回=KA
得：K=0.5mg/A
（2）当木块运动到平衡位置时，弹簧的压缩量为x0
则：K x0=mg
解得：x0=2A
（3）当木块运动到最高点时，又F回=KA=0.5mg，设弹簧的弹力为F弹2，
则：F回=mg-F弹2
代入求得：F弹=
（4）物体在平衡位置下方处于超重状态，不可能离开弹簧，只有在平衡位置上方可能离开弹簧．要使物体在振动过程中恰好不离开弹簧，物体在最高点的加速度a=g此时弹簧的弹力为零．若振幅再大，物体便会脱离弹簧．物体在最高点刚好不离开弹簧时，回复力为重力，所以：mg=KA′
则振幅A′=
答：（1）弹簧的劲度系数是0.5mg/A，物体振动到最低点时所需的回复力的大小是0.5mg．
（2）物体振动到平衡位置时弹簧的形变量的大小是2A．
（3）物体振动到最高点时弹簧的弹力是0.5mg．
（4）要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过2A．
作简谐运动物体，在每次通过同一位置时，振幅、势能、动能、速度、加速度、位移、回复力七个量中，总是相同的量是（ ）
正确答案
解析
解：简谐运动具有对称性和周期性，振幅不变；
经过同一位置时势能相同，由于机械能守恒，故经过同一位置时动能也相同；
经过同一位置时速度有两个可能的方向，不一定相同；
经过同一位置时，位移相同，回复力F=-kx相同，加速度a=-
故ACD错误，B正确；
故选：B．
弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
正确答案
解析
解：A、回复力与位移成正比，在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小，故A错误；
B、振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，故B错误；
C、物体向着平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大，故C错误．
D、由牛顿第二定律a=
故选：D．
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