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 64 道试题
1 . 物理学中,力与运动关系密切,而力的空间累积效果——做功,又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时,可以先分析研究对象的受力特点,进而分析其能量问题。已知重力加速度为g,且在下列情境中,均不计空气阻力。
(1)劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端连一可视为质点的小物块,若以小物块的平衡位置为坐标原点O,以竖直向下为正方向建立坐标轴,如图所示,用x表示小物块由平衡位置向下发生的位移。
a.求小物块的合力Fx的关系式,并据此证明小物块的运动是简谐运动;
b.系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法,以平衡位置为系统总势能的零势能参考点,推导小物块振动位移为x时系统总势能的表达式。
(2)若已知此简谐运动的振幅为A,求小物块在振动位移为时的动能(用Ak表示)
2023-01-15更新 | 889次组卷 | 6卷引用:山东省菏泽市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题
2 . 如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O点为平衡位置,在CD两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度为v,下列说法正确的是(  )
A.物块在CD两点的加速度相同
B.物块从C点运动到O点,弹簧的弹力可能先增大后减小
C.物块从C点运动到O点弹力做的功比从D点运动到O点做的功少
D.如果在t2时刻物块的速度也为v,则t2-t1的最小值为
2023-01-13更新 | 422次组卷 | 1卷引用:河北省秦皇岛市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题
3 . 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OAB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AOB的过程中,回复力先做正功后做负功
D.从BO的过程中,振动的能量不断减小
2023-01-12更新 | 1116次组卷 | 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
4 . 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(  )
A.从的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能
B.从的过程中,弹簧振子系统的机械能先增加再减小
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
2023-01-11更新 | 474次组卷 | 1卷引用:山东省淄博市临淄中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题
5 . 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(  )
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
2023-01-11更新 | 2171次组卷 | 5卷引用: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
6 . 放在光滑水平面上的弹簧振子作简谐振动,振子的质量为m,振子运动中的最大速度为v。以下说法中不正确的是(  )
A.从某时刻算起,在周期内弹力做的功可能为零
B.从某时刻算起,在周期内弹力做的功可能为零到之间的某一个值
C.从某时刻算起,在周期内弹力的冲量一定为零
D.从某时刻算起,在周期内弹力的冲量可能是0到mv之间的某一个值
2022-12-22更新 | 1350次组卷 | 3卷引用:天津市培杰中学2022-2023学年高三上学期期末检测物理试题
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
8 . 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tOB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(  )
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
9 . 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(  )

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
2022高一·全国·专题练习
10 . 关于简谐运动的理解,下列说法中正确的是(  )
A.简谐运动是匀变速运动
B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量
C.简谐运动的回复力可以是恒力
D.弹簧振子每次经过平衡位置时,动能最大
2022-10-08更新 | 512次组卷 | 3卷引用:新疆维吾尔自治区塔城地区塔城市第三中学2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题
共计 平均难度:一般