名校
1 . 把振动物体看作不考虑体积的微粒时,这个振动物体就叫谐振子。谐振子是理想化模型。如图1所示,在光滑水平面上,两物块A与B由理想轻弹簧连接振动(弹簧两端跟A、B始终相连),物块A、B就叫谐振子。初始时刻,弹簧被压缩,按住A、B保持静止;然后,由静止同时释放A、B,此后A的速度v跟时间t的关系图像(
图像)如图2所示(规定水平向右的方向为正方向)。已知
,
,弹簧的劲度系数
,弹簧弹性势能表达式为
,其中x为弹簧形变量。
(1)请在答题卡图2中画出B的速度
跟时间t的关系图像(
图像);
(2)求初始时刻弹簧的弹性势能
;
(3)求当A的速率为
时,A的加速度大小。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1552707683293dcf684d101dd09b5c9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8404450342816099dd0a5da623517bc8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/460c87b241d50e6f433072c68d7394e5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25a5e5a94a68a7b24a7107c6c46d71c3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bdb8126d7c8480b83e411d7ca2b38f9.png)
(1)请在答题卡图2中画出B的速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e82af397e337b802625278ff88832c35.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/27a6e7b414c505306c5694afe05fcdc0.png)
(2)求初始时刻弹簧的弹性势能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7641d433c2c950a496db450c40006e35.png)
(3)求当A的速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfbbf7f3cf53f2ff2c9874b4895fcae7.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/9/2897799441162240/2898382801018880/STEM/e1a2732e-ed3e-47b2-a6fb-bd8efa8e59e5.png?resizew=413)
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2022-01-20更新
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985次组卷
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3卷引用:北京人大附中10月月考(23-24)T16变式题-动量定理-计算题
名校
2 . 如图所示,水平光滑桌面上,轻弹簧的左端固定,右端连接物体A,A和B通过细绳绕过定滑轮连接,已知A的质量为mA,B的质量为mB,弹簧的劲度系数为k,不计滑轮摩擦,开始时A位于O点,系统处于静止状态。A在P点时弹簧处于原长,现将A物体由P点静止释放,A物体不会和定滑轮相碰,当B向下运动到最低点时绳子恰好被拉断且弹簧未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为
,则下列说法正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcf515f5beddc5e928aaaf446544024a.png)
A.绳子能承受的最大拉力为2mBg |
B.弹簧的最大弹性势能是![]() |
C.绳断后A物体回到位置O时的速度大小为![]() |
D.从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间![]() |
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2021-05-19更新
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2336次组卷
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9卷引用:2022年高考物理一轮复习单元滚动双测卷-第十五单元 机械振动(A卷 新题基础练)
名校
3 . 已知质量为
的物体在受到
的回复力作用下,将做简谐运动,其偏离平衡位置的位移
与时间t的关系到遵循规律
,其中
,
为比例系数,A为振幅。如图,一竖直光滑的足够长圆管,内有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端固定于地面上,上端与一质量为m的圆盘a相连,圆盘a静止时所在位置为O。另一质量为2m的圆盘b从距O高度为
的P点由静止开始下落,与a发生碰撞,瞬间粘在一起向下运动,运动的最低点为Q。两圆盘厚度不计,半径相同且略小于圆管半径。在运动过程中,弹簧形变始终在弹性限度内,且当形变量为
时,弹性势能为
。重力加速度为g,忽略一切阻力。求:
(1)整个运动过程系统损失的机械能;
(2)圆盘a、b碰后做简谐运动的振幅;
(3)从圆盘b开始下落到第一次运动至最低点Q所用的时间。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26e93d8fb77f5bd2c0fc690752dfd771.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d0ce446c115e0057003498abf1b75975.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4ad2cb31cdf2839bbd7a3ba4f2674a0a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdba2954a0eafcc5702ec0d6d5c6cf3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6ed1e9cdd5a82f29ec89b2c53b4fa6f8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5302bfd52e37c0427e562ca34bd3259b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a034c92f8bf3527f40a11ac3ea3a47.png)
(1)整个运动过程系统损失的机械能;
(2)圆盘a、b碰后做简谐运动的振幅;
(3)从圆盘b开始下落到第一次运动至最低点Q所用的时间。
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2021-05-15更新
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2220次组卷
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13卷引用:2022年高考物理一轮复习单元滚动双测卷-第十五单元 机械振动(A卷 新题基础练)
(已下线)2022年高考物理一轮复习单元滚动双测卷-第十五单元 机械振动(A卷 新题基础练)(已下线)第八章 机械振动与机械波(测试)-2024年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考)2021届山东省日照市高三下学期第三次模拟物理试题第二章 机械振动 【过关测试】-2021-2022学年高二物理单元复习过过过(人教版2019选择性必选第一册)(已下线)2022届高考物理仿真优选卷(九)2022届辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校高中学段高三上学期二模物理试题山东省青岛市第一中学2022-2023学年高二上学期第一次模块考试物理试题2.3简谐运动的回复力和能量-随堂练习内蒙古赤峰二中2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题河南省郑州市部分高中2023-2024学年高三11月联考理科综合试题河南省洛阳市部分高中2023-2024学年高三上学期11月联考理科综合试题陕西省西安市蓝田县田家炳中学大学区联考2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题山东省实验中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题
4 . 如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为
的小球,从离弹簧上端高
处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴
,做出小球所受弹力
大小随小球下落的位置坐标
的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为
。以下判断正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/3/2497986778341376/2498103092305920/STEM/3bb57135-daf5-460f-891e-d0a1542710de.png?resizew=343)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3eabd5f3a86afe49dcd70571e2b96cfd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3e5af20b2f8c1fba4470f9650989e51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a0ed1ec316bc54c37c4286c208f55667.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276509f01529d982ab21e479a4619268.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/3/2497986778341376/2498103092305920/STEM/3bb57135-daf5-460f-891e-d0a1542710de.png?resizew=343)
A.当![]() |
B.最低点的坐标为![]() |
C.小球接触弹簧至运动到最低点的过程重力和弹簧弹力的冲量等大反向 |
D.![]() ![]() |
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2020-07-03更新
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1693次组卷
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3卷引用:2018-2020年广东省物理高考各地模拟试题分类(11)——动量守恒定律
名校
解题方法
5 . 如图所示,一劲度系数为k的轻弹簧的上端固定,下端与小球相连接,小球的质量为m,小球静止于O点.现将小球拉到O点下方距离为A的位置,由静止释放,此后运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度.规定平衡位置处为重力势能和弹簧弹性势能的零点.以平衡位置O为坐标原点建立如图所示的竖直向下的一维坐标系Ox.忽略空气阻力的影响.
(1)从运动与相互作用观点出发,解决以下问题:
a.求小球处于平衡状态时弹簧相对原长的伸长量s;
b.证明小球做简谐运动;
(2)从教科书中我们明白了由v﹣t图象求直线运动位移的思想和方法;从机械能的学习,我们理解了重力做功的特点并进而引入重力势能,由此可以得到重力做功与重力势能变化量之间的关系.图象法和比较法是研究物理问题的重要方法,请你借鉴此方法,从功与能量的观点出发,解决以下问题:
a.小球运动过程中,小球相对平衡位置的位移为x时,证明系统具有的重力势能
和弹性势能
的总和Ep的表达式为
;
b.求小球在振动过程中,运动到平衡位置O点下方距离为
时的动能Ek.并根据小球运动过程中速度v与相对平衡位置的位移x的关系式,画出小球运动的全过程中速度随振动位移变化的v﹣x图象.
(1)从运动与相互作用观点出发,解决以下问题:
a.求小球处于平衡状态时弹簧相对原长的伸长量s;
b.证明小球做简谐运动;
(2)从教科书中我们明白了由v﹣t图象求直线运动位移的思想和方法;从机械能的学习,我们理解了重力做功的特点并进而引入重力势能,由此可以得到重力做功与重力势能变化量之间的关系.图象法和比较法是研究物理问题的重要方法,请你借鉴此方法,从功与能量的观点出发,解决以下问题:
a.小球运动过程中,小球相对平衡位置的位移为x时,证明系统具有的重力势能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f7f19465b53b5fa2baafaa1a531a745d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cfe573f4b75e98c582e89fc17d4c3a15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d41e30491bb6bde0cc70d3eda43e9a89.png)
b.求小球在振动过程中,运动到平衡位置O点下方距离为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d88c7cea23a2889664b3207f6f7b116.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/6/5/2218927456362496/2223426253176832/STEM/c77602a1-5198-409a-a7d0-57ecbd2c4172.png?resizew=63)
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2019-06-11更新
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2484次组卷
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4卷引用:9.1机械振动-2024年高考物理一轮复习100考点100讲
(已下线)9.1机械振动-2024年高考物理一轮复习100考点100讲2019年北京市通州区高考二模物理试题江苏省徐州市第一中学2019-2020学年高二下学期开学收心检测物理试题2019人教版选择性必修第一册 第二章 机械振动 第3节 简谐运动的回复力和能量 基础训练
名校
6 . 如图所示,一轻质弹簧左端固定,右端系一小物块,物块与水平面的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为f,弹簧无形变时,物块位于O点.每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放,释放时弹力F大于f,物体沿水平面滑动一段路程直到停止。下列说法中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/15/1687598114471936/1693207950475264/STEM/2ed2fc96-34eb-41d8-b977-1c42f42d2f0f.png?resizew=194)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/5/15/1687598114471936/1693207950475264/STEM/2ed2fc96-34eb-41d8-b977-1c42f42d2f0f.png?resizew=194)
A.释放时弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功 |
B.每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变 |
C.物块能返回到O点右侧的临界条件为F>3f |
D.物块能返回到O点右侧的临界条件为F>4f |
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2017-05-23更新
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1651次组卷
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10卷引用:2022年高考物理一轮复习小题多维练(江苏专用)-专题63 机械振动
(已下线)2022年高考物理一轮复习小题多维练(江苏专用)-专题63 机械振动江苏省2017届高考考前综合模拟卷(一)物理试题山东省枣庄八中北校2017届高三4月份阶段性自测物理试题河北省定州中学2016-2017学年高一(承智班)下学期期末考试物理试题河北省定州市定州中学2016-2017学年高二(承智班)下学期期末考试物理试题四川省泸州老窖天府中学2018届高三上学期一诊模拟考试理综物理试题河北省定州中学2018届高三上学期期末考试物理试题2【全国百强校】江苏省天一中学2018届高考考前热身卷1物理试题【校级联考】江苏省启东中学、前黄中学、淮阴中学等七校2019届高三上学期阶段测试物理试题福建省福州市福清西山学校高中部2020-2021学年高二下学期期中物理试题