组卷网 > 知识点选题 > 弹簧振子运动时能量的转化
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解析
| 共计 19 道试题
1 . 如图所示,光滑斜面与水平面的夹角为,斜面上质量为物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于点,弹簧的劲度系数为,重力加速度为。现将A沿斜面向上推动至弹簧压缩量为处的点无初速度释放,关于的对称点。关于物体A后续的运动过程,下列说法正确的是(  )

A.物体A做简谐运动,振幅为
B.物体A点时,系统的弹性势能最大
C.物体A速度的最大值为
D.物块在点时,由物块与弹簧构成的系统的势能相等
2023-11-24更新 | 1543次组卷 | 6卷引用:河南省驻马店高级中学2023-2024学年高二上学期12月测试物理试题
2 . 如图所示,一轻质弹簧上端固定于天花板上,下端悬挂一物块组成一个沿竖直方向振动的弹簧振子。当物块处于静止状态时重力势能为零,弹簧处于原长时弹性势能为零。现将该物块向下拉一小段距离后放手,此后振子在竖直方向上做简谐运动,不计空气阻力。下列判断正确的是(       
A.弹簧振子在平衡位置时,弹力与重力大小相等、方向相反
B.弹簧振子在平衡位置时,弹簧的弹性势能为零
C.弹簧振子经过平衡位置时,振动系统的重力势能最小
D.弹簧振子在振动过程中,振动系统的机械能守恒
3 . 如图所示,固定斜面的倾角为30°,一劲度系数为k的轻质弹簧,下端固定在斜面底端,上端与质量为m的小球甲相连,弹簧与斜面平行。一条不可伸长的轻绳绕过斜面顶端的轻质定滑轮,一端连接小球甲,另一端连接一轻质挂钩。开始时各段绳子都处于伸直状态,小球甲静止在A点。现在挂钩上挂一质量也为m的小球乙,并从静止释放小球乙,当弹簧第一次恢复原长时小球甲运动到B点,一段时间后,小球甲到达最高点C。不计一切摩擦,弹簧始终在弹性限度内,甲不会和定滑轮相碰,乙不会和地面相碰,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(  )
   
A.BC=2AB
B.小球甲从A点第一次运动到C点,所用时间为
C.小球甲从A点运动到C点的过程中,最大速度为
D.小球甲从A点运动到C点,弹簧弹性势能的变化量为
4 . 如图所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在水平地面上,上端拴接一质量为m的物体A,初始时系统处于静止状态,弹簧的弹性势能大小为E,将另一与A完全相同的物体B轻放在A上,重力加速度为g,关于二者之后在竖直方向上的运动,下列说法正确的是(  )
   
A.物体B被弹簧弹回到某位置后将脱离物体A向上运动
B.A、B运动过程中的最大加速度为g
C.A、B运动过程中的最大加速度为
D.弹簧的最大弹性势能为
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5 . 一系统作简谐振动, 周期为T,以余弦函数表达振动时,初相为零.在范围内,系统在t =_______时刻动能和势能相等。
2023-05-03更新 | 52次组卷 | 1卷引用:河南省郑州市金融学校2022-2023学年高二下学期竞赛期中物理试题
单选题-单题 | 较易(0.85) |
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6 . 弹簧振子的振动图像如图所示。在2s~3s的时间内,振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是(  )
A.Ek变小,Ep变大B.Ek变大,Ep变小
C.EkEp均变小D.EkEp均变大
2023-03-26更新 | 837次组卷 | 17卷引用:河南省洛阳强基联盟2022-2023学年高二下学期3月联考物理试题
7 . 在光滑水平面上,有一弹簧振子做周期为T、振幅为A的简谐运动。弹簧的弹性势能表达式。振子运动到平衡位置开始计时,且规定此时运动方向为正,下列关系图像正确的是(       
A.B.
C.D.
8 . 简谐运动是一种最基本的振动。
(1)一个质点做机械振动,如果它的回复力与偏离平衡位置的位移大小成正比,而且方向与位移方向相反,就能判定它是简谐运动。如图1所示,将一个劲度系数为k的轻质弹簧套在光滑的水平杆上,弹簧的一端固定,另一端接一质量为m的小球。现将小球沿杆拉开一小段距离后松开,小球将以O为平衡位置往复运动。
请你据此证明,小球所做的运动是简谐运动。
(2)简谐运动还具有一些其他特征。简谐运动质点的运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系可以表示为,其中为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度,a为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。
请你证明,图1中小球的运动也满足上述关系,并说明其关系式中的a与哪些物理量有关。已知弹簧的弹性势能表达式为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。
(3)有些知识我们可能没有学过,但运用我们已有的物理思想和科学方法,通过必要的分析和推理可以解决一些新的问题。
现在请你结合(2)中简谐运动的特征,从能量的角度证明如图2所示的LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量随时间的变化满足简谐运动的规律(即电荷量与时间的关系遵从正弦函数规律)。已知电感线圈中磁场能的表达式为,式中L为线圈的自感系数,I为线圈中电流的大小;电容器中电场能的表达式为,式中C为电容器的电容,U为电容器两端的电压。(不计电磁波的辐射)
9 . 如图所示,劲度系数为的足够长竖直轻弹簧,一端固定在地面上,另一端与质量m=1 kg的物体A相连,质量M=2 kg的物体B与物体A用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,整个系统静止,A、B等高。剪断轻绳,A在竖直方向做简谐运动,B做自由落体运动。已知弹簧振子的周期公式为m为振子质量,K为回复力与位移的比例系数,本题中K等于弹簧的劲度系数k),重力加速度g=10 m/s2求:
(1)剪断轻绳瞬间,物体A的加速度大小a
(2)物体A从最高点第一次到最低点的时间t
(3)物体A做简谐运动过程中的最大动能Ek
10 . 如图所示,质量可以忽略的弹簧上端固定,下端悬挂一质量为m的物体,物体沿斜面方向做振一幅较小的简谐振动。取平衡位置处为坐标原点,位移x向下为正,则下列分别是物体的回复力F、加速度a、弹簧弹性势能Ep、速度v与位移x变化关系。其中正确的是(  )
A.B.
C.D.
2022-09-09更新 | 631次组卷 | 3卷引用:河南省洛阳市第一中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题
共计 平均难度:一般