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 36 道试题
1 . 机械能包括动能、重力势能和弹性势能,如图所示的实验装置中,力传感器一端固定在固定铁架台的横梁上,另一端与轻弹簧相连,轻弹簧下端悬挂重物,把重物向下拉开适当距离由静止释放,使其在竖直方向上下运动,弹簧不超过弹性限度,不计空气阻力。实验测得的弹力大小随时间变化规律如图所示,最大拉力为Fm,最小拉力为0,周期为2T。已知重力加速度g
(1)求重物的质量m
(2)以运动过程的最低点为重力势能零点,定性作出重力势能随时间变化的图线;
(3)定性作出重物的动能随时间变化的图线;

2020-07-01更新 | 1076次组卷 | 8卷引用:选择性必修第一册人教版(2019)第二章 作业(九) 简谐运动的回复力和能量
2 . 如图所示,质量为m的木块放在弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时,物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍,则:
(1)弹簧对物体的最小弹力是多大?弹簧的劲度系数k是多大?
(2)要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大?
(3)在(2)的前提下,弹簧的最大弹性势能为多少?
3 . 如图所示,水平光滑桌面上,轻弹簧的左端固定,右端连接物体AA和B通过细绳绕过定滑轮连接,已知A的质量为mAB的质量为mB,弹簧的劲度系数为k,不计滑轮摩擦,开始时A位于O点,系统处于静止状态。AP点时弹簧处于原长,现将A物体由P点静止释放,A物体不会和定滑轮相碰,当B向下运动到最低点时绳子恰好被拉断且弹簧未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为,则下列说法正确的是(  )

A.绳子能承受的最大拉力为2mBg
B.弹簧的最大弹性势能是
C.绳断后A物体回到位置O时的速度大小为
D.从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间
4 . 如图所示,一轻弹簧直立在水平地面上,轻质弹簧两端连接着物块BC,它们的质量分别为,开始时BC均静止。现将一个质量为的物体AB的正上方高度处由静止释放,AB碰后立即粘在一起,经到达最低点,之后在竖直方向做简谐运动。在运动过程中,物体C对地面的最小压力恰好为零。已知弹簧的弹性势能表达式k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内,忽略空气阻力,重力加速度。求:
(1)物块AB碰后瞬间的速度大小;
(2)弹簧的劲度系数k及物块C对地面的最大压力。
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5 . 如图所示,一轻弹簧直立在水平地面上,轻质弹簧两端连接着物块B和C,它们的质量分别为mB=0.1kg,mC=0.3kg,开始时B、C均静止。现将一个质量为mA=0.1kg的物体A从B的正上方h=0.2m高度处由静止释放,A和B碰后立即粘在一起,经t=0.1s到达最低点,之后在竖直方向做简谐运动。在运动过程中,物体C对地面的最小压力恰好为零。已知弹簧的弹性势能表达式k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内,忽略空气阻力,力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块A、B碰后瞬间的速度大小;
(2)弹簧的劲度系数k及物块C对地面的最大压力;
(3)从碰后至返回到碰撞点的过程中,弹簧对物体B的冲量大小。
6 . 如图所示,一轻弹簧直立在水平地面上,轻质弹簧两端连接着物块,它们的质量分别为,开始时均静止。现将一个质量为的物体的正上方某一高度处由静止释放,碰后立即粘在一起,之后在竖直方向做简谐运动,在运动过程中,物体对地面的最小压力恰好为零,已知弹簧的劲度系数为,弹簧的弹性势能表达式为弹簧的形变量)弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内,忽略空气阻力,重力加速度。求:
(1)物块一起做简谐振动的振幅A
(2)物块对地面的最大压力;
(3)物块一起运动的最大速率?
7 . 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挡板处,弹簧上端放一个质量为m的小物块A,A与弹簧间不拴接,开始时A静止于P点。另一质量也为m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(  )
A.弹簧的最大弹性势能为
B.组合体动能的最大值为
C.PQ两点间的距离为
D.PQ两点间的距离为
2023-11-16更新 | 939次组卷 | 2卷引用:山东省烟台市2023-2024学年高二上学期11月期中联考物理试题
8 . 如图,一端固定于天花板上的一轻弹簧,下端悬挂了质量均为mAB两物体,正在竖直方向做振幅为的简谐运动,当达到最高点时弹簧恰好为原长。当系统振动到某个位置时,剪断AB间细绳,此后A继续做简谐运动。则下列说法中正确的是(       
   
A.如果在平衡位置剪断绳子,A依然可以到达原来的最低位置
B.如果在最高点剪断绳子,则B带走的能量最多
C.无论在什么地方剪断绳子,此后A振动的振幅一定增大,周期一定减小
D.如果在最低点剪断绳子,此后A振动过程中,振幅为
2023-09-01更新 | 906次组卷 | 1卷引用:2023届浙江省杭州市等4地宁波市鄞州高级中学等2校高三下学期二模物理试题
9 . 如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的物块A连接在一起,用手推动物块A至弹簧压缩后从静止释放,此后A沿斜面往复运动一段时间后停下(已知其往复次数不少于5次)。A自静止释放后至位置为时速度第一次达到最大,经历的时间为;至位置时下滑速度第一次达到最大(O1O2在图中未标出)。已知重力加速度为g、物块A与斜面间的动摩擦因数为μμ<tanθ)、整个运动过程中弹簧未超过弹性限度。弹簧振子的振动周期只与弹簧劲度系数和振子质量有关,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
   
A.物块A从释放至其第一次向下运动至经历的时间为
B.物块A从释放至其第一次向下运动至经历的时间为
C.从物块A释放到其停下的过程中弹簧弹力做的功可能小于
D.从物块A释放到其停下的过程中弹簧弹力做的功可能小于
10 . 如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端与小球A栓接。一开始球A用细线跨过光滑的定滑轮连接球B,球A静止在O点,A、B两球质量均为m。现用外力缓慢压球A至弹簧原长后释放,在球A运动至最高点时细线断裂,弹簧振子振动周期,重力加速度为g,求:
(1)细线断裂时的张力T
(2)从细线断后开始计时,求小球A第一次返回O点所用的时间及到达O点时的速度大小。
(3)若在线断时,小球B距离地面的高度为h,恰好此时在小球B正上方4h处静止释放一个小球C,质量为,已知两球在空中发生碰撞,小球C被反弹,从碰撞点算小球C上升的最大高度为h,所有碰撞均为弹性碰撞,求n的值。
(4)若在线断瞬间,于小球B顶部紧挨球B静止释放一个小球D,质量为,(不计释放时球B球D之间的相互作用),让B、D两球一起从地面高h处下落,并撞击地面。发现小球D反弹高度超过h,所有碰撞均为弹性碰撞,试求此情况下,小球D反弹的高度。
   
2023-06-04更新 | 1427次组卷 | 3卷引用:2023届山东省济南市山东师范大学附属中学高三下学期6月模拟物理试题
共计 平均难度:一般