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 20 道试题
1 . 如图1所示,把一个质量为m、有小孔的小球连接在劲度系数为k的轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球套在光滑的杆上,小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。开始时弹簧处于原长,在小球运动过程中弹簧形变始终在弹性限度内,忽略空气阻力的影响。
(1)把小球拉向右方,然后由静止释放,小球将在平衡位置附近往复运动。若以小球的平衡位置为坐标原点O,以水平向右为正方向建立坐标轴Ox,用x表示小球在平衡位置附近往复运动的位移。
a.请在图2中画出弹簧弹力Fx变化的示意图;
b.已知小球经过平衡位置时速度大小为v,求小球由静止释放后第一次运动至平衡位置的过程中,弹簧弹力对小球做的功W
(2)让静止在平衡位置的小球突然获得向左的初速度,开始在平衡位置附近振动。已知振动过程的振幅为A,弹簧振子的振动周期。为了求得小球获得的初速度大小,某同学的解法如下:设向左压缩弹簧过程中弹簧的平均作用力大小为F
由动能定理可知
由动量定理可知
小球由平衡位置向左运动压缩弹簧至最短的过程所用时间
联立①②③式,可得
a.请指出这位同学在求解过程中的错误;
b.借助图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,请正确求解出小球初速度大小
c.弹簧振子在运动过程中,求弹簧弹力对小球做正功时,其瞬时功率P的最大值。
       
2023-06-13更新 | 568次组卷 | 2卷引用:北京市第一七一中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题
2 . 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
3 . 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
4 . 如图所示,一个弹簧振子在光滑的水平面上的AB间做简谐运动,当振子正经过最大位移处(B点)时,有块胶泥落在它的顶部,并随振子一起振动,那么后来的振动与原来相比则(  )
A.振幅的大小变小
B.速度的最大值变小
C.加速度的最大值不变
D.势能的最大值变小
5 . 一弹簧振子振幅为A,从最大位移处经过时间第一次到达平衡位置,若振子从平衡位置处经过时间时的加速度大小和动能分别为,而振子位移为时的加速度大小和动能分别为,则的大小关系为(       
A.B.
C.D.
2023-01-19更新 | 1449次组卷 | 8卷引用:上海市进才中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题
6 . 如图,一辆小车(装有细沙)与一轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动,当小车以最大速度通过某点时,一小球恰好以大小为v的速度竖直落入小车沙堆中并立即与小车保持相对静止,已知弹簧振子的周期为,其中k为弹簧的劲度系数,以下正确的是(  )

A.小球落入小车过程中,小球和小车(含沙)动量守恒
B.小球落入小车过程中,小球、小车(含沙)和弹簧组成的系统机械能守恒
C.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的振幅变小
D.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的周期变小
7 . 如图甲所示,一弹簧振子以O点为平衡位置,在AB两点间做简谐运动,图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是(  )
A.在t=0.2s时,弹簧振子的加速度最小
B.在t=0.1s和t=0.3s时,弹簧振子的速度大小相等
C.在t=0.2s和t=0.6s时,弹簧振子都具有最大的弹性势能
D.0~2s内,弹簧振子通过的路程为100cm
8 . 如图所示,一绝缘轻质弹簧两端连接两个带有等量正电荷的小球A、B,小球B固定在斜面上,小球A放置在光滑斜面上,初始时小球A处于静止状态,若给小球A一沿弹簧轴线方向的瞬时冲量,小球A在运动过程中,弹簧始终在弹性限度范围内。则(  )
A.初始小球A处于静止状态时,弹簧一定处于拉伸状态
B.给小球A瞬时冲量后,小球A将在斜面上做简谐运动
C.给小球A瞬时冲量后,小球A沿斜面向上运动到最高点时,加速度方向一定沿斜面向下
D.给小球A瞬时冲量后,小球A沿斜面向上运动过程中,减小的电势能一定等于小球增加的机械能
9 . 如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为m的物块,组成一竖直悬挂的弹簧振子,在物块上装有一记录笔,在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时,以速率v水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹,图中的y1y2x0、2x0、3x0为记录纸上印迹的位置坐标值。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计,则          
A.该弹簧振子的振动周期为
B.若从记录纸上坐标原点开始计时,到记录笔第一次运动到 y2的过程中,物块所受合力的冲量为零
C.若从记录纸上坐标原点开始计时,到记录笔第一次运动到 y2的过程中,物块重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
D.若从记录纸上坐标原点开始计时,到记录笔第一次运动到 y2的过程中,物块处于失重状态
10 . 下列说法中正确的是(  )
A.做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关
B.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源的运动和观察者的运动无关
D.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为使实验结果较为准确,应选用10 cm长的细线和小铁球
2016-12-07更新 | 1176次组卷 | 3卷引用:第五章 科学进步无止境 单元检测试题-鲁科版(2019)必修第二册
共计 平均难度:一般