名校
1 . 如图所示,两竖直挡板间有一光滑的水平直杆,一轻弹簧穿在杆上,左侧与挡板相连,右侧与穿在杆上的小球甲相连,现让小球甲开始做简谐运动,其位移随时间的关系为x=2sin5πt(cm),当小球甲经过平衡位置时,在小球甲正上方由静止释放小球乙,结果甲与乙恰好相碰.甲、乙均视为质点,弹簧的劲度系数k=100N/m,重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,求:
(1)小球乙下落的高度h;
(2)小球甲的最大动能Ek。
(1)小球乙下落的高度h;
(2)小球甲的最大动能Ek。
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2023-01-02更新
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656次组卷
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5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
(已下线)北京人大附中10月月考(23-24)T16变式题-动量定理-计算题(已下线)11.3机械振动—课后巩固辽宁省朝阳市凌源市高中2022-2023学年高二上学期12月联考物理试题黑龙江省绥化市绥棱县第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题安徽省亳州市涡阳县蔚华中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题
名校
2 . 如图所示,将质量为
的物体A放在弹簧上端并与之连接,弹簧下端连接一质量为
的物体B,物体B放在地面上,形成竖直方向的弹簧振子,使A上下振动。弹簧原长为
,弹簧是劲度系数为
。A、B的厚度可忽略不计,g取
。
(1)当系统做简谐运动时,求A的平衡位置离地面的高度:
(2)若物体A在振动过程中弹簧始终不拉伸,当物体A以最大振幅振动时,求物体B对地面的最大压力;
(3)在第(2)问的基础上,从平衡位置到最低点过程中弹簧弹力对物体A做了多少功?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39adbf96edb04e7a82696eaf03a5fe0f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1fe66d591c590545c437f137828c7c4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8c280b0355df216440f40aefdcafcbe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e77a44a3b061feeaadb850d92c187726.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63519b11c51441dd31d22aea2e0a4d2d.png)
(1)当系统做简谐运动时,求A的平衡位置离地面的高度:
(2)若物体A在振动过程中弹簧始终不拉伸,当物体A以最大振幅振动时,求物体B对地面的最大压力;
(3)在第(2)问的基础上,从平衡位置到最低点过程中弹簧弹力对物体A做了多少功?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/20/fd384c37-4e6c-4df8-ad5c-8c8cc4a7fe03.png?resizew=129)
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名校
3 . 某兴趣小组研究弹簧振子,设计了如图所示的装置,一个轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另一端与质量为m的物体B固连在一起,整个装置被一个口径略大且足够长的光滑圆套约束(图中未画出)。现将质量也为m的物体A由B的正上方某一高度处自由释放,A和B发生碰撞后两者一起以相同的速度向下运动(但不粘连)。AB在以后的振动过程中恰好不会分离,弹簧的的劲度系数为k,整个振动过程弹簧处于弹性限度内。忽略A、B的体积,不计空气阻力。m、k、g为已知量。求:
(1)AB一起振动过程中最大加速度的大小;
(2)小组中的甲同学通过研究弹簧弹力做功,得出了弹簧的弹性势能表达式
(x为弹簧形变量)。求A释放前距B的高度;
(3)小组中的乙同学通过课下自学了解到弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数k及振子的质量m有关,但是他记不清周期公式是
还是
,请根据所学知识直接选出正确的弹簧振子周期公式(不必写出推导过程):
(4)以A与B碰撞为计时起点,求AB振动到最高点的时刻。
(1)AB一起振动过程中最大加速度的大小;
(2)小组中的甲同学通过研究弹簧弹力做功,得出了弹簧的弹性势能表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/311046509455a77a237c4abbbc4a635f.png)
(3)小组中的乙同学通过课下自学了解到弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数k及振子的质量m有关,但是他记不清周期公式是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25890d357795698942099caa55d66ce8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9f0b3512eca1b194cea9de2d3528d5a4.png)
(4)以A与B碰撞为计时起点,求AB振动到最高点的时刻。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/14/90b77205-d29d-47fd-acd9-65f8fbe0c42c.png?resizew=139)
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2022-07-09更新
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1696次组卷
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5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
(已下线)北京人大附中10月月考(23-24)T16变式题-动量定理-计算题重庆市巴蜀中学2022-2023学年高三上学期九月模拟物理试题(已下线)专题11 机械振动和机械波(精练)-2023年高考物理二轮复习讲练测(全国通用)2.3简谐运动的回复力和能量-随堂练习山东省济南市2021-2022学年高二下学期期末物理试题
名校
4 . 如图所示,倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上,劲度系数为
的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端位于斜面上的O点,此时弹簧处于原长。质量为m的滑块与弹簧拴接,恰好静止在O点。现将滑块沿着斜面向上拉到a点,
,g为重力加速度大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,滑块可视为质点。弹簧的弹性势能可表示为:
,
为弹簧的劲度系数,
为弹簧的形变量。则滑块从a点由静止释放以后,求:
(1)最大速度和最大加速度的大小;
(2)滑块向上运动的过程中到a点的最近距离。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21705f777cc3167c5930f2e398b00cfa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bdb8126d7c8480b83e411d7ca2b38f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
(1)最大速度和最大加速度的大小;
(2)滑块向上运动的过程中到a点的最近距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/24/5fd170be-dbdb-4b4c-bc1d-8fea45ccc057.png?resizew=268)
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2022-06-02更新
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664次组卷
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4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
(已下线)北京人大附中10月月考(23-24)T16变式题-动量定理-计算题(已下线)专题10.1 机械振动【练】——2023年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考通用)山西省晋城市第一中学校2022-2023学年高二下学期6月月考物理试题2022届山东省日照市高三下学期校际联合三模物理试题
名校
5 . 如图所示,质量
的物体
放置在质量
的物体
上,物体
与轻质弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动。振动过程中,弹簧的弹性势能的最大值
,物体
对物体
的摩擦力的最大值恰好为最大静摩擦力。已知弹簧的劲度系数为
,形变量为
时的弹性势能
,物体
的下表面与物体
的上表面间的动摩擦因数
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小
。
(1)求物体
运动过程中的最大动能
;
(2)求该简谐运动的振幅
;
(3)若该简谐运动的周期
,从物体
处于平衡位置时开始计时,求
时物体
的速度大小
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d9e99383eab31f340af2991bfe5ae9f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca66a268d6f46e0e9d5d9151b785be60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bef8c504e66e4ab1694c887f3fcef889.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70c0b557ca6cac410763c57a9814cf8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca66a268d6f46e0e9d5d9151b785be60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bdb8126d7c8480b83e411d7ca2b38f9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca66a268d6f46e0e9d5d9151b785be60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cd6a64b062371e2c934ec968bbaf3e23.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
(1)求物体
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca66a268d6f46e0e9d5d9151b785be60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26ad54fab969a7d47f9242a66ba65145.png)
(2)求该简谐运动的振幅
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
(3)若该简谐运动的周期
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e4671b863aec35f85f186ce00c572196.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/252f86af84edd5b96d8825768caee24e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ea1e8babee63bfc889ae5a34632284bc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/19/2968179721502720/2970006120013824/STEM/8f4e87cc-a943-4c7d-a6fc-b4927a2a6f22.png?resizew=146)
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2022-05-01更新
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626次组卷
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4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
(已下线)北京人大附中10月月考(23-24)T16变式题-动量定理-计算题湖北省黄冈市部分重点中学2021-2022学年高二下学期期中物理试题(已下线)第28讲 机械振动和机械波——新情境建模专练-2022年高考物理二轮复习直击高考热点难点山东省2022-2023学年高二上学期12月联合调考物理试题
名校
6 . 类比是研究问题的常用方法。
(1)情境1:如图1所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动,小球相对平衡位置的位移x随时间t的变化规律可用方程
描述,其中xm为小球相对平衡位置O时的最大位移,m为小球的质量,k为弹簧的劲度系数。请在图2中画出弹簧的弹力F随位移x变化的示意图,并借助F-x图像证明弹簧的弹性势能
。
(2)情境2:如图3所示,把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先把开关置于电源一侧,为电容器充电,稍后再把开关置于线圈一侧,组成LC振荡电路,同时发现电容器极板上电荷量q随时间t的变化规律与情境1中小球位移x随时间t的变化规律类似。已知电源的电动势为E,电容器的电容为C,线圈的自感系数为L。
a、类比情境1,证明电容器的电场能
;
b、类比情境1和情境2,完成下表。
(1)情境1:如图1所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动,小球相对平衡位置的位移x随时间t的变化规律可用方程
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b20ce367cb76d0f8f00d834aab8f4f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bdb8126d7c8480b83e411d7ca2b38f9.png)
(2)情境2:如图3所示,把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先把开关置于电源一侧,为电容器充电,稍后再把开关置于线圈一侧,组成LC振荡电路,同时发现电容器极板上电荷量q随时间t的变化规律与情境1中小球位移x随时间t的变化规律类似。已知电源的电动势为E,电容器的电容为C,线圈的自感系数为L。
a、类比情境1,证明电容器的电场能
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7d535f108e495aade870724e109c0283.png)
b、类比情境1和情境2,完成下表。
情境1 | 情境2 |
小球的位移![]() | |
线圈的磁场能![]() (i为线圈中电流的瞬时值) |
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2022-04-02更新
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2024次组卷
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10卷引用:黄金卷06-【赢在高考·黄金8卷】备战2023年高考物理模拟卷(北京专用)
(已下线)黄金卷06-【赢在高考·黄金8卷】备战2023年高考物理模拟卷(北京专用)2022届北京市朝阳区高三下学期质量检测一物理试题(一模)(已下线)2022届北京(朝阳、海淀、东城、西城、丰台、石景山)高考物理一模分类汇编:磁场、力电综合(已下线)2022年高考物理押题预测卷01(北京卷)北京交通大学附属中学2022-2023学年高三上学期开学诊断练习物理试题(已下线)热点06 类比法 -2023年高考物理【热点·重点·难点】专练(全国通用)北京市铁路第二中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试卷(已下线)第15题 带电粒子在电场运动—备战2022年高考物理临考题号押题(辽宁专用)(已下线)第25题 带电粒子在电场运动—2022年高三毕业班物理大题满分练(全国专用)(已下线)电磁振荡与电磁波A
名校
7 . 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
8 . 如图所示,三个完全相同的弹簧振子,分别固定在光滑水平面上、竖直天花板上、倾角为θ的光滑斜面上。现将三个物块拉离各自的平衡位置由静止释放,物块做简谐振动。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/8/2716871934132224/2717231593979904/STEM/8355933a-c5bd-4879-b21e-875948b25766.png?resizew=330)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/8/2716871934132224/2717231593979904/STEM/8355933a-c5bd-4879-b21e-875948b25766.png?resizew=330)
A.振幅一定相同 |
B.最大回复力一定相同 |
C.振动的周期一定相同 |
D.振动系统的能量一定相同 |
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2021-05-09更新
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1177次组卷
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6卷引用:2023届北京市清华大学附属中学高三下学期三模物理试题
2023届北京市清华大学附属中学高三下学期三模物理试题(已下线)专题13 机械振动与机械波-学易金卷:3年(2021-2023)高考物理真题和1年模拟分项汇编(北京专用)2021届北京市昌平区高三下学期第二次统一练习物理试题北京师范大学附属实验中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷(已下线)解密13振动和波(分层训练)-【高频考点解密】2022年高考物理二轮复习讲义+分层训练(全国通用)2023版 步步高 单元检测十一 机械振动与机械波 光 电磁波
名校
9 . 如图所示为水平弹簧振子,振子在A、B之间往复运动。
(1)从A到B的运动过程中,振子的动能如何变化?弹簧弹性势能如何变化?振动系统的总机械能是否变化?
(2)如果把振子振动的振幅增大,振子回到平衡位置的动能是否增大?振动系统的机械能是否增大?
(3)实际的振动系统有空气阻力和摩擦阻力,能量是否损失?理想化的弹簧振动系统,忽略空气阻力和摩擦阻力,能量是否损失?
(1)从A到B的运动过程中,振子的动能如何变化?弹簧弹性势能如何变化?振动系统的总机械能是否变化?
(2)如果把振子振动的振幅增大,振子回到平衡位置的动能是否增大?振动系统的机械能是否增大?
(3)实际的振动系统有空气阻力和摩擦阻力,能量是否损失?理想化的弹簧振动系统,忽略空气阻力和摩擦阻力,能量是否损失?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/14/2699693951836160/2700478422867968/STEM/4490a709-b9e1-41ed-ab01-ca7a03382b8e.png?resizew=172)
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2021-04-15更新
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454次组卷
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4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
(已下线)北京人大附中10月月考(23-24)T16变式题-动量定理-计算题2021人教版选择性必修第一册 第二章 3 简谐运动的回复力和能量 同步检测2019人教版选择性必修第一册 第二章 2.3 简谐运动的回复力和能量 导学案(已下线)2.3 简谐运动的回复力和能量 课中练
名校
10 . 如图甲所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端连接质量为m的小物块。以小物块的平衡位置为坐标原点O,以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox。现将小物块向上托起,使弹簧恢复到原长时将小物块由静止释放,小物块在竖直方向做往复运动,且弹簧始终在弹性限度内。
(1)以小物块经过平衡位置向下运动过程为例,通过推导说明小物块的运动是否为简谐运动;
(2)求小物块由最高点运动到最低点过程中,重力势能的变化量ΔEP1、弹簧弹性势能的变化量ΔEP2;
(3)在图乙中画出由最高点运动到最低点过程中,小物块的加速度a随x变化的图象,并利用此图象求出小物块向下运动过程中的最大速度。
(1)以小物块经过平衡位置向下运动过程为例,通过推导说明小物块的运动是否为简谐运动;
(2)求小物块由最高点运动到最低点过程中,重力势能的变化量ΔEP1、弹簧弹性势能的变化量ΔEP2;
(3)在图乙中画出由最高点运动到最低点过程中,小物块的加速度a随x变化的图象,并利用此图象求出小物块向下运动过程中的最大速度。
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2020-06-08更新
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782次组卷
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10卷引用:黄金卷01-【赢在高考·黄金8卷】备战2023年高考物理模拟卷(北京专用)
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