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题型: 单选题
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单选题

关于匀速圆周运动和简谐振动,下列说法正确的是(  )

A匀速圆周运动是速度不变的运动,而简谐振动是速度不断变化的运动

B匀速圆周运动是合外力不变的运动,而简谐振动是合外力不断变化的运动

C匀速圆周运动和简谐振动的运动轨迹一定都是曲线

D匀速圆周运动和简谐振动都具有周期性

正确答案

D

解析

解:A、匀速圆周运动是速率不变的运动,速度方向时刻改变,故A错误;

B、匀速圆周运动是合外力大小不变的运动,方向始终指向圆心,时刻改变,故B错误;

C、匀速圆周运动运动轨迹一定是曲线,而简谐振动的轨迹可以是直线,故C错误;

D、匀速圆周运动和简谐振动都具有周期性,故D正确;

故选:D.

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题型:填空题
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填空题

质量为m的木块放在弹簧上,弹簧在竖直方向作简谐振动,当振幅为A时,物体对弹簧压力的最大值是物体重量的1.5倍,物体对弹簧的最小压力是______.欲使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过______

正确答案

0.5mg

2A

解析

解:因为木块在竖直方向上做简谐运动,依题意木块在最低点时对弹簧的压力最大,在最高点对弹簧的压力最小.

在最低点根据牛顿第二定律有FN-mg=ma,代入数据解得a=0.5 g.

由最高点和最低点相对平衡位置对称,加速度大小等值反向,所以最高点的加速度大小为a′=0.5 g,在最高点根据牛顿第二定律有mg-FN′=ma′,

故FN′=mg-ma′=0.5 mg.

即木块对弹簧压力的最小值为0.5mg.

要使木块不脱离弹簧,设其振幅不能超过A′,此时木块振到最高点恰在弹簧原长处,此时的最大加速度为g,由a=-x知,当振幅为A时,在最低点有0.5 g=-A;

当振幅为A′时,在最高点有g=-A′,由此可得A′=2A.

故答案为:0.5mg,2A.

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题型:填空题
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填空题

如图:A、B叠放在光滑水平地面上,B与自由长度为L0的轻弹簧相连,当系统振动时,A、B始终无相对滑动,已知mA=3m,mB=m,当振子距平衡位置的位移x=时系统的加速度为a,求A、B间摩擦力Ff与位移x的函数关系______

正确答案

解析

解:当振子距平衡位置的位移x=时系统的加速度为a,根据牛顿第二定律有:kx=(mA+mB)a=4ma,

解得k=

当位移为x时,整体的加速度

隔离对A分析,则摩擦力

故答案为:

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•上海月考)一水平弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,当它通过关于平衡位置对称的两个位置时,一定相同的物理量有(  )

A位移和速度

B速度和加速度

C加速度和动能

D动能和弹性势能

正确答案

D

解析

解:A、当振子通过关于平衡位置对称的两个位置时,振子的位移、回复力和加速度的方向都相反,所以ABC错误;

D、当振子通过关于平衡位置对称的两个位置时,振子的速度大小相等,所以振子的动能相等;同时由于在光滑的水平面上,弹簧的形变量的大小也相等,所以弹簧的弹性势能也相等.故D正确.

故选:D

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变,现用水平力F缓慢向左推动物体,在弹性限度内弹簧长度压缩了x0,此时物体静止,撇去F后,物体开始向右运动,运动的最大路程为3x0,物体与水平面间的动摩擦因素为μ,重力加速度为g,则(  )

A撇去F时,物体的加速度大小为-μg

B撇去F后,物体向右运动的最大速度为2

C物体做减速运动的时间为2

D物体在加速运动过程中加速度逐渐变小

正确答案

A,D

解析

解:A、刚撤去推力时,物体的加速度最大,根据牛顿第二定律,有:

kx0-μmg=ma

解得:

a=-μg

故A正确;

B、撇去F后,当弹力和摩擦力平衡时,速度最大,根据平衡条件,有:

kx1-μmg=0    ①

从撤去推力到最后停止的全过程,根据功能关系,有:

从撤去推力到速度达到最大过程,根据功能关系,有:

    ③

由于x2未知,故无法求解最大速度,故B错误;

C、由于弹簧的弹力是变力,物体不是匀减速运动,故无法求解时间,故C错误;

D、物体在加速运动过程中是靠近平衡位置,故加速度减小,故D正确;

故选:AD.

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