1 . 如图甲所示,将滑块连接成弹簧振子并放置于气垫导轨上,将滑块拉到某一位置后由静止释放,位移传感器记录下滑块位置随时间的变化图像如图乙所示,则下列关于该滑块的运动正确的是( )
A.完成一次全振动的时间为5s |
B.在一个周期内运动路程为32cm |
C.在第3s末和第5s末时的速度相同 |
D.第1s内滑块的动能转化为弹簧的弹性势能 |
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2023-06-28更新
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420次组卷
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5卷引用:广东省湛江市2022-2023学年高二下学期5月联考物理试题
广东省湛江市2022-2023学年高二下学期5月联考物理试题(已下线)专题06 机械振动-2022-2023学年高二物理下学期期中期末考点大串讲(人教版2019)广东省广州市2022-2023学年高二下学期期末教学质量监测物理试题广东省广州市黄埔区2022-2023学年高二下学期期末统考物理试题(已下线)专题10 机械振动-【好题汇编】备战2023-2024学年高二物理上学期期末真题分类汇编(粤教版2019,广东专用)
2 . 如图所示,物体1与竖直放置的轻质弹簧连接组成弹簧振子,静止于O点,将另一个相同质量的物体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。则对物体1、2和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.该系统做简谐振动的周期T满足,振幅 |
B.在从C点到B点的过程中,该系统机械能守恒 |
C.从O点到B点的过程中,整体3重力势能减小量小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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名校
3 . 如图所示,光滑水平面上放有一个弹簧振子,已知振子滑块的质量,弹簧劲度系数为,将振子滑块从平衡位置O向左移,由静止释放后在B、C间运动,设弹簧的弹性势能表达式为,问:
(1)滑块的加速度的最大值为多少?
(2)求滑块的最大速度。
(3)滑块完成5次全振动时走过的路程s。
(1)滑块的加速度的最大值为多少?
(2)求滑块的最大速度。
(3)滑块完成5次全振动时走过的路程s。
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名校
4 . 如图甲所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,以振子从A点开始运动的时刻作为计时起点,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.t=0.4s时,振子的回复力方向向左 |
B.t=0.8s时,振子的速度方向向右 |
C.t=0.8s到t=1.2s的时间内,振子的加速度逐渐增大 |
D.t=1.2s到t=1.6s的时间内,弹簧振子的势能逐渐增大 |
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2023-06-16更新
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420次组卷
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4卷引用:云南省大理白族自治州祥云县祥云祥华中学2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题
名校
5 . 如图所示,一劲度系数为的轻质弹簧上端与天花板连接,下端挂着用细线连接的质量均为的两物体A和B,处于静止。剪断A、B间的细线后,不计阻力,A做简谐运动,重力加速度为。求:(设轻质弹簧处于原长时弹性势能为零,且弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比)
(1)当A振动到最高点时,弹簧的弹力为多少?
(2)A振动过程中,弹簧弹性势能的最大值。
(3)A振动过程中,速度的最大值。
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名校
6 . 简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。
(1)如图1所示,将两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧套在光滑的水平杆上,弹簧的两端固定,中间接一质量为m的小球,此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开,小球以O为平衡位置往复运动。请你结合回复力的知识证明,小球所做的运动是简谐运动。
(2)做简谐运动的质点,其运动速度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v0为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度,c为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。将图1中质量为m的小球视为质点,两个轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,小球通过平衡位置O时的速度大小为v0。设小球振动位移为x时的速度为v,请你应用能量的知识证明小球的运动满足的关系,并说明常数c与哪些物理量有关。
(提示:弹簧的弹性势能可以表达为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量)
(3)如图2所示,一质点以大小为v0的线速度绕O点做匀速圆周运动,半径为R0,请根据运动学知识以并结合第(2)问中的信息分析证明:做匀速圆周运动的质点在圆的直径上的分运动是简谐运动。
(1)如图1所示,将两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧套在光滑的水平杆上,弹簧的两端固定,中间接一质量为m的小球,此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开,小球以O为平衡位置往复运动。请你结合回复力的知识证明,小球所做的运动是简谐运动。
(2)做简谐运动的质点,其运动速度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v0为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度,c为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。将图1中质量为m的小球视为质点,两个轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,小球通过平衡位置O时的速度大小为v0。设小球振动位移为x时的速度为v,请你应用能量的知识证明小球的运动满足的关系,并说明常数c与哪些物理量有关。
(提示:弹簧的弹性势能可以表达为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量)
(3)如图2所示,一质点以大小为v0的线速度绕O点做匀速圆周运动,半径为R0,请根据运动学知识以并结合第(2)问中的信息分析证明:做匀速圆周运动的质点在圆的直径上的分运动是简谐运动。
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2023-06-13更新
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955次组卷
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4卷引用:北京市第二中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题
北京市第二中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题(已下线)2.3简谐运动的回复力和能量-课堂例题北京市怀柔区第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题(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 进阶拓展
名校
7 . 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
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。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
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。
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8 . 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 |
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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
9 . 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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2023-05-25更新
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1380次组卷
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6卷引用: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
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)2023届河北省保定市高三下学期第三次模拟考试物理试题2023届河北省保定市高三下学期二模物理试题(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
10 . 关于机械振动相关的描述,下列说法正确的是( )
A.单摆的周期随摆球质量的增大而减小 |
B.水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能 |
C.单摆运动到平衡位置时,速度最大,回复力为零,合力也为零 |
D.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率 |
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2023-05-23更新
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427次组卷
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2卷引用:安徽省六安市金寨县青山中学2022-2023学年高二下学期第三次月考物理试题