- 简谐运动的回复力和能量
- 共867题
如图所示的弹簧振子以O为 平衡位置,在AB之间做简谐运动(不计一切摩擦).振子从O运动到B的过程中,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、振子从O到B过程中远离平衡位置,位移增大,回复力增大,速率减小,加速度增大,振子在振动过程中,只有弹簧弹力做功,机械能总量不变,故C正确,ABD错误.
故选:C.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、直线运动中,速度是否增加与加速度的大小无关,要看加速度方向与速度方向是否相同,相同就加速,相反就减速,故A正确;
B、匀速圆周运动中,加速度大小不变,方向时刻改变,故加速度是变化的,故B错误;
C、曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线,但合力可以是恒定的,如平抛运动中合力为重力,是恒定的,故C错误;
D、简谐运动中合外力与位移大小成正比,方向总相反,满足公式F=-kx,两个条件缺一不可,故D错误;
故选A.
如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置作简谐振动,当它从C点向O点运动的过程中,位移方向及其大小的变化是( )
正确答案
解析
解:弹簧振子从C点向O点运动的过程中,位移的大小逐渐减小,方向由O指向C,即向左.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时( )
正确答案
解析
解:AD、弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时,弹性势能最小,动能最大,故速度最大,故A正确,D错误;
B、弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时,位移为零,根据F=-kx,回复力为零,故B错误;
C、弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时,位移为零,根据a=-,加速度为零,故C错误;
故选:A.
如图所示,质量均为m的A,B两物体分别固定在质量不计的轻弹簧的两端,当A静止时弹簧的压缩量为l,现用一竖直向下的恒力F=4mg作用于A上,当A运动一段距离x后撤去F,结果B刚好不离开水平面,则x的值为( )
正确答案
解析
解:力F作用前,物体A保持静止,根据平衡条件,有:mg=kl,
解得:k=;
撤去F后,物体B刚好不离开水平面,说明物体A做简谐运动,到最高点时,弹簧对物体B的拉力等于物体B的重力,故kl′=mg,代入k,解得l′=l;
物体A的振幅为2l;
对从力F开始作用到物体A反弹到最高点过程运用动能定理,有:
-mg•(2l)+Fx=0-0(弹簧弹力做功等于弹性势能的变化,动能为零)
解得:x==
=
l;
故选:A.
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