名校
1 . 把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图,下列结论正确的是( )
A.小球在O位置时,动能最小,加速度最小 |
B.小球在A位置时,动能最大,加速度最大 |
C.从A经O到B的过程中,回复力先做正功后做负功 |
D.从B到O的过程中,振动的能量不断减小 |
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2023-01-12更新
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1111次组卷
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6卷引用:黑龙江省齐齐哈尔市讷河市拉哈一中2022-2023学年高二上学期期末物理试题
黑龙江省齐齐哈尔市讷河市拉哈一中2022-2023学年高二上学期期末物理试题新疆昌吉州行知学校2022-2023学年高二下学期期初检测物理试题黑龙江省哈尔滨德强学校2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题(已下线)第二章 机械振动(练基础)(已下线)变式题库-广东省东莞市2022-2023学年高三上学期期末教学质量检查物理试题单选题1-8(已下线)选择性必修一 第二章 课时03 简谐运动的回复力和能量 夯实基础
名校
2 . 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)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/2e81f8a0-7500-41ce-9a29-88cc979da2f5.png?resizew=229)
(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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79b752f0f189e5d8666daea73e145dff.png)
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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e70c1954bcf8d24287db045bad145bc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9afd1fc3c42da4b486e6fc8ce8b3caa8.png)
(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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72cc21a477d70e7d9b00d812ee5f0572.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cee8851e2a6fae7dd961b38b475adfff.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/2e81f8a0-7500-41ce-9a29-88cc979da2f5.png?resizew=229)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/3b6bf700-272e-4e73-ba8e-600047fb298c.png?resizew=198)
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2023-01-12更新
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674次组卷
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4卷引用:江西省上饶艺术学校2022-2023学年高二下学期3月第一次教育教学活动物理试题
3 . 如图所示,弹簧振子在
、
之间做简谐运动。以平衡位置
为坐标原点,建立
轴,规定向右为正方向,其简谐运动的周期
,
。当
时刻,将小球由
点静止释放。关于小球的运动,下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/3a0b147a-2a17-40b8-9b3d-1fcf5b60a790.png?resizew=155)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ac047e91852b91af639feec23a9598b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54a5d7d3b6b63fe5c24c3907b7a8eaa3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3e5af20b2f8c1fba4470f9650989e51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/368730f85c2d4b177c4b9ec03284be1d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/50a7718a8e79e37595aec51d4a62881f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/3a0b147a-2a17-40b8-9b3d-1fcf5b60a790.png?resizew=155)
A.从![]() ![]() |
B.从![]() ![]() ![]() |
C.每次通过同一位置时,速度一定相同 |
D.小球做简谐运动的位移时间关系为![]() |
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名校
4 . 如图所示,将一质量为m的物块P置于一质量为M的物块Q上,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与物块Q相连。在弹性限度范围内,P和Q在光滑水平面上做振幅为A的往复运动(不计空气阻力),并保持相对静止。则下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/1474269b-1305-4596-98eb-023c66aca5f6.png?resizew=174)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/12/1474269b-1305-4596-98eb-023c66aca5f6.png?resizew=174)
A.物块P和Q均做简谐运动 |
B.作用在物块Q上的最大静摩擦力为![]() |
C.轻质弹簧、物块P和Q组成的系统机械能不变 |
D.物块Q对P的静摩擦力始终对P做正功 |
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2023-01-11更新
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2164次组卷
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5卷引用: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
山东省青岛第十七中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题湖北省郧阳中学、恩施高中、随州二中、襄阳三中四校2022-2023学年高二下学期5月联考物理试题山东省日照市2022-2023学年高三上学期期末校际考试物理试题(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)
真题
名校
5 . 如图甲所示,一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴
,接入电阻R构成回路.导体杆处于竖直向上的匀强磁场中,将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放,导体杆开始下摆。当
时,导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度,则当
时,导体杆振动图像是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/270ddac9587bf1ea553914cb69595ab2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/01bf7257503ea9c29190e29f4e6d553d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fdc133bd674367fa56d2ceacea3c2908.png)
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
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2023-01-10更新
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0次组卷
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14卷引用:山东省青岛第十七中学2022-2023学年高二下学期期初考试物理试题
山东省青岛第十七中学2022-2023学年高二下学期期初考试物理试题广西南宁市第三中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题江苏省泰州市靖江中学2023-2024学年高二上学期实验班10月月考物理试题2023年高考浙江卷物理真题(1月)2023届重庆市高三下学期普通高等学校招生全国统一考试临门一卷物理试题(三)2023年江苏省普通高中学业水平选择性考试物理模拟试题(已下线)2023年高考物理真题完全解读(浙江1月)(已下线)专题13 机械振动 机械波-学易金卷:五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)(已下线)专题32 机械振动-学易金卷:十年(2014-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)四川省绵阳市南山中学实验学校2022-2023学年高三下学期2月月考理综物理试题(已下线)专题11 电磁感应问题-2023年高考物理真题题源解密(全国通用)(已下线)第47讲 机械振动-【划重点】2024年高考物理一轮复习精细讲义24版高中总复习第二轮(新教材新高考) 专题突破练(十六) 机械振动和机械波(已下线)考前查漏10-机械振动、机械波、电磁波、光学与热学-【查漏补缺】2024年高考物理复习冲刺过关(新高考专用)
6 . 如图所示,一根不计质量的弹簧竖直悬吊质量为M的铁块,在其下方吸引了一质量为m的磁铁,且
。已知弹簧的劲度系数为k,磁铁对铁块的最大吸引力等于3mg,铁块和磁铁共同沿竖直方向作简谐运动,不计磁铁对其它物体的作用并忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/8/960b3021-7ed4-46aa-86f8-56e111fd2025.png?resizew=63)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4cc3c76574f24eec118c81743e09c91.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/8/960b3021-7ed4-46aa-86f8-56e111fd2025.png?resizew=63)
A.铁块处于平衡位置时弹簧的伸长量等于![]() |
B.铁块振幅的最大值是![]() |
C.弹簧弹性势能最大时,弹力的大小等于16mg |
D.铁块运动的最大速度为![]() |
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2023-01-07更新
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1147次组卷
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4卷引用:湖北省荆州市监利市2022-2023学年高二下学期2月调考物理试题
湖北省荆州市监利市2022-2023学年高二下学期2月调考物理试题(已下线)2.3简谐运动的回复力和能量-课堂例题(已下线)11.3机械振动—课后巩固山东省青岛市4区县2021-2022学年高三上学期期末物理试题
名校
7 . 一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示,圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统,小球做受迫振动,圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示(以竖直向上为正方向),下列说法正确的是( )
A.t=1s到t=2s小球所受的回复力增加,且方向为x轴正向 |
B.t=2s到t=3s弹簧弹性势能一定减小 |
C.若圆盘以30r/min匀速转动,小球振动达到稳定时其振动的周期为2s |
D.若圆盘正以30r/min匀速转动,欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当增大 |
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2022-12-07更新
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1318次组卷
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5卷引用:江西省彭泽县第二中学2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题
名校
8 . 如图所示为一款近期火爆的玩具“弹簧小人”,由头部、弹簧及底部组成,头部质量为m,弹簧质量不计,劲度系数为k,底部质量为
,开始弹簧小人静止于桌面上,现轻压头部后由静止释放,小人不停上下振动,已知当弹簧形变量为x时,其弹性势能
,不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,则下列判断中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/b20ebf79-22da-4979-9a80-04ee00c9469a.png?resizew=150)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3c46af2ff5b39b2e20c17f15cbdf5ffe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bdb8126d7c8480b83e411d7ca2b38f9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/b20ebf79-22da-4979-9a80-04ee00c9469a.png?resizew=150)
A.若刚释放时头部的加速度大小为g,则小人在振动过程中底部能离开桌面 |
B.若刚释放时头部的加速度大小为g,则小人在运动过程中头部的最大速度为![]() |
C.若小人在振动过程中底部恰好不能离开桌面,头部在最高点的加速度为![]() |
D.若小人在振动过程中底部恰好不能离开桌面,则轻压头部释放时弹簧的压缩量为![]() |
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2022-12-06更新
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2399次组卷
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7卷引用:湖南省长沙市明德中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
湖南省长沙市明德中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题湖南省长沙市明德中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题重庆市沙坪坝区重点中学2022-2023学年高二上期期末复习物理试题(一)(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)云南省云南师范大学附属中学2022-2023学年高三下学期模拟物理试题山东省临沂市2022-2023学年高三上学期期中考试物理试题(已下线)7.8功和能中STSE问题-2024年高考物理一轮复习100考点100讲
名校
9 . 如图所示,质量为m的物体1与竖直放置的轻质弹簧相连组成弹簧振子,物体1静止于O点,将另一个质量同为m的物体2从距O点上方某一高处的C点由静止开始释放。1、2两物体在O点发生碰撞后立刻粘在一起结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动,图中B点是整体3运动的最低点。已知从O点到B点所用时间为t,O、B两点间距为h。则对整体3和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/603c0b43-684c-4c56-b583-59b7683b8884.png?resizew=96)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/3/603c0b43-684c-4c56-b583-59b7683b8884.png?resizew=96)
A.在物体1、2相碰形成整体3的过程中,损失机械能![]() |
B.该系统做简谐振动的周期T满足2t<T<4t,振幅A<h |
C.从O点到B点的过程中,整体3重力势能减小量等于弹簧弹性势能增加量 |
D.整体3的最大速度一定大于v,最大加速度一定大于![]() |
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2022-12-02更新
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1774次组卷
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2卷引用:江西省吉安市万安中学2022-2023学年高二上学期2月期末物理试题
名校
10 . 如图所示,倾角为
的光滑斜面固定在水平面上,一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部,上端放一个质量为m的小物块a,a与弹簧间不拴接,开始时a静止于P点。质量为
的小物块b从斜面上Q点由静止释放,与a发生正碰后立即粘在一起成为组合体,组合体c在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为
,重力加速度为g,弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fad491e5b5e14c49ef8b7004ebcfcef9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a034c92f8bf3527f40a11ac3ea3a47.png)
A.弹簧弹力的最大值为![]() | B.组合体c动能的最大值为![]() |
C.PQ间距离为![]() | D.a、b碰撞过程中机械能的损失为![]() |
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2022-11-28更新
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3061次组卷
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11卷引用:山东省济南市2022-2023学年高二上学期1月学习质量评估物理试题(B)
山东省济南市2022-2023学年高二上学期1月学习质量评估物理试题(B)湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题(已下线)2.3简谐运动的回复力和能量-课堂例题江西省上高二中2023-2024学年高二上学期第三次月考物理试题(已下线)专题2.2 机械能守恒定理和功能关系(讲)-2023年高考物理二轮复习讲练测(新高考专用)山东省日照市莒县第一中学2023-2024学年高三上学期11月月考物理试题辽宁省沈阳市东北育才学校科学高中部2023-2024 学年高三上学期第三次模拟考试物理试卷(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 热搜题山东省潍坊市2022-2023学年高三上学期期中物理试题山东省泰安市新泰市第一中学北校2022-2023学年高三上学期期中考试物理试题