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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/29/d71ff1fb-dd71-4324-91f0-313b89450f09.png?resizew=435)
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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393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)
名校
2 . 光滑水平面上的弹簧振子,振子质量为50g,若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时,在
时,振子第一次通过平衡位置,此时速度为
。则在
末,弹簧的弹性势能为______ J,该弹簧振子做简谐运动时其动能的变化频率为______
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38a296351b27d1bae8d1222ea8afcd3b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/448045dc741d41272ae1da7c63c2e610.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87fd4e0cdaf3db2faf6cb02f98cc1c29.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/72bc766cbead9ec6fb613abe669b0be2.png)
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3 . 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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/24/4535d766-f1dd-4721-94fa-015245d93035.png?resizew=108)
A.该系统做简谐振动的周期T满足![]() ![]() |
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
4 . 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。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ccc94f2ea411c691d91a4fc6665c24ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5a274c3fe141e7a93740135d0f109aab.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/095ab4a92bf822e175d370e6d0c8a730.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/70a034c92f8bf3527f40a11ac3ea3a47.png)
(1)滑块的加速度的最大值
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/91975671eec92a96fbab10505e7edd8e.png)
(2)求滑块的最大速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d23d96b9e0d40658127563525193bde4.png)
(3)滑块完成5次全振动时走过的路程s。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/19/fd7ef080-16ca-4f75-9024-3327fd655c8d.png?resizew=195)
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名校
5 . 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( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/17/7ecc1ca2-0504-48ad-a64c-7c1341d23a9a.png?resizew=388)
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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418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
6 . 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
7 . 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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7eff1ed3da20bffb3a5f92eaaef897a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7eff1ed3da20bffb3a5f92eaaef897a3.png)
(提示:弹簧的弹性势能可以表达为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9afd1fc3c42da4b486e6fc8ce8b3caa8.png)
(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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949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(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
名校
8 . 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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名校
9 . 如图所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一物块,取物块静止时所处位置为坐标原点O,向下为正方向,建立Ox坐标轴。现将物块竖直向下拉到A位置后由静止释放,不计空气阻力。已知物块的质量为m,弹簧的劲度系数为k,A位置的坐标为
,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/17/0ea91732-e164-4c79-9c3d-00492675bb3c.png?resizew=83)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c814128ea2139e33db94ea590e7c2223.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/17/0ea91732-e164-4c79-9c3d-00492675bb3c.png?resizew=83)
A.物块在A位置时的回复力大小为![]() |
B.在任意![]() ![]() |
C.该简谐振动的振幅为![]() |
D.物块到O位置时的动能为![]() |
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名校
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。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bcf515f5beddc5e928aaaf446544024a.png)
(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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fe9626eb7ca7bb8147eaf7ed66b115d.png)
(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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76058a23db1e02787bbeab9ee57fc7fc.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/7/2bda6ef1-a4ea-440e-b470-d557847153d5.png?resizew=261)
您最近一年使用:0次
2023-06-04更新
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1446次组卷
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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