名校
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F随x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
①
由动量定理可知
②
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
③
联立①②③式,可得![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/323625aa493bab20dad875e3a1b3428c.png)
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。
(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F随x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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcf515f5beddc5e928aaaf446544024a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44c235d8b49207ad3f2d77dc5d6cf20.png)
由动能定理可知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0157f1944b62754ce92176b4e6d64ca6.png)
由动量定理可知
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb5db1fdd721b1ae4bee6877e0f7b7cd.png)
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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0c2ddb661d4030ef27bbcad8b7e5178.png)
联立①②③式,可得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/323625aa493bab20dad875e3a1b3428c.png)
a.请指出这位同学在求解过程中的错误;
b.借助
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c4954a012531508d3de2499702a1c1ae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44c235d8b49207ad3f2d77dc5d6cf20.png)
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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/15/c768d102-5499-42ce-ae6f-ea00f536f1f7.png?resizew=308)
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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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/2fbc3366-ef81-4736-be92-fa58a1637ba9.png?resizew=198)
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![]() |
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2023-05-31更新
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1164次组卷
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3卷引用:河南省济源市第五中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题
名校
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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/28/00c7a7c7-8015-4f99-a5b4-50b5a91fc2d4.png?resizew=117)
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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2023-05-25更新
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1379次组卷
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6卷引用:辽宁省沈阳市第一二〇中学2022-2023学年高一下学期第三次质量监测物理试题
辽宁省沈阳市第一二〇中学2022-2023学年高一下学期第三次质量监测物理试题2023届河北省保定市高三下学期第三次模拟考试物理试题河南省南阳市第一中学校2022-2023学年高二下学期第四次月考物理试题2023届河北省保定市高三下学期二模物理试题湖南省名校联考联合体2023-2024学年高二上学期第三次联考物理试题(A卷)(已下线)考点巩固卷48 简谐运动和单摆的理解和应用-2024年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)
名校
4 . 如图所示,一个弹簧振子在光滑的水平面上的A、B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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/2/18a6f3ac-87cd-42db-a8a2-85cc1cdf9c34.png?resizew=236)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/2/18a6f3ac-87cd-42db-a8a2-85cc1cdf9c34.png?resizew=236)
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 |
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2023-04-28更新
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357次组卷
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2卷引用:江苏省昆山中学2022-2023学年高一下学期实验班模块二测试物理试题
名校
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
和
,而振子位移为
时的加速度大小和动能分别为
和
,则
、
和
、
的大小关系为( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d9fd58e71dcae6cafaf9037d20ebd76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/45d167cb7c7537497b85eca44cffe2d9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e72adb45c60c2f63b46e65ff787302bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/522230546d4b802094e86ceb48c2ba38.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fddf81eb59b24e83deac4e6fab2ffee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e88093a749c0d46e0ee931ecfaff925.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b4f150ab98bde511e0f65d9bafab031.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e72adb45c60c2f63b46e65ff787302bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e88093a749c0d46e0ee931ecfaff925.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/522230546d4b802094e86ceb48c2ba38.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b4f150ab98bde511e0f65d9bafab031.png)
A.![]() ![]() | B.![]() ![]() |
C.![]() ![]() | D.![]() ![]() |
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2023-01-19更新
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1449次组卷
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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
上海市进才中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题山东省青岛市多所学校2022-2023学年高二上学期线上期末测试物理试题(已下线)第二章 机械振动 讲和练(已下线)专题十五 机械振动-2023年高考物理自我测评专题练( 全国卷通用)山东省青岛第十七中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题四川省内江市第六中学2022-2023学年高二下学期半期考试物理试题黑龙江省哈尔滨市第二中学校2022-2023学年高二下学期期中物理试题(已下线)专题12 机械振动-【好题汇编】备战2023-2024学年高一物理下学期期末真题分类汇编(上海专用)
名校
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( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d23d96b9e0d40658127563525193bde4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcf515f5beddc5e928aaaf446544024a.png)
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 |
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2022-06-21更新
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2968次组卷
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12卷引用:吉林省长春市东北师范大学附属中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题
吉林省长春市东北师范大学附属中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题大二轮新高考 第一部分 专题攻略作业 第12讲 机械振动与机械波 光学江西省抚州市第一中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题(已下线)专题1.2 机械振动和机械波-2023年高考物理靶向冲刺强化训练(三大题型+提升模拟)2.3简谐运动的回复力和能量-随堂练习广东省深圳市龙岗区2021-2022学年高二上学期期末教学质量监测物理试题山西省临汾市翼城中学2021-2022学年高二下学期5月物理试题福建省泉州市第五中学2021-2022学年高二下学期期中物理试题第二章 机械振动 基础达标卷(A卷)-【单元测试】2022-2023学年高二物理分层训练AB卷(人教版2019选择性必修第一册)安徽省蚌埠第二中学2022-2023学年高三上学期8月月考物理试题(已下线)期末模拟预测卷01-2022-2023学年高二物理上学期期中期末考点大串讲(人教版2019)(已下线)2019人教版选择性必修第一册 第2章 机械振动 3 简谐运动的回复力和能量 热搜题
名校
7 . 如图甲所示,一弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/24/2972264372895744/2974243722387456/STEM/d3c47458-b173-4f47-9622-40c1d5d0ecfa.png?resizew=505)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/24/2972264372895744/2974243722387456/STEM/d3c47458-b173-4f47-9622-40c1d5d0ecfa.png?resizew=505)
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 |
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2022-05-07更新
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481次组卷
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7卷引用:甘肃省庆阳市华池县第一中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题
名校
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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/28/2494273896497152/2494605423501312/STEM/335cfd11-d76b-401b-9294-05ea9b462ec3.png?resizew=160)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/28/2494273896497152/2494605423501312/STEM/335cfd11-d76b-401b-9294-05ea9b462ec3.png?resizew=160)
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 |
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2020-06-28更新
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338次组卷
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6卷引用:湖北省武汉(市重点校联考专用)2022-2023学年高一下学期期末高难综合选拔性考试物理试题
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y1、y2、x0、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 ( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/6/2328250600366080/2377678984060928/STEM/2b78742e-a158-46aa-b817-d46c8f60abb5.png?resizew=320)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/6/2328250600366080/2377678984060928/STEM/2b78742e-a158-46aa-b817-d46c8f60abb5.png?resizew=320)
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 |
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2020-01-15更新
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373次组卷
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2卷引用:河北省秦皇岛市青龙满族自治县实验中学2022-2023学年高一下学期开学考试物理试题
10-11高三下·江苏扬州·阶段练习
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 |
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2016-12-07更新
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1176次组卷
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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