2.3 简谐运动的回复力和能量 培优提升练习（word版含答案）.docx

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1、2.3简谐运动的回复力和能量一、单选题1. （2022河南洛宁县第一高级中学高二阶段练习）如图甲所示，悬挂在竖直方向上的 弹簧振子，在C、。两点之间做简谐运动，。点为平衡位置。振子到达。点时开始计 时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )甲A.振子在。点受到的弹簧弹力等于零B.振子在。点和。点的回复力相同C.，= 0.3s时，振子的速度方向为竖直向上D. / = 0.5$至卜=1$的时间内，振子通过的路程为3cm2. （2022浙江嘉兴,高二期末）如图所示，一轻弹簧与质量为?的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的8两点间做简谐运动，。为平衡位置，。为/

2、。的中点，振子的周期为丁。片0时刻物体恰经过。点并向上运动，则（）cA.物体运动到。点时: 弹簧弹力为零B.时刻，物体运动到。点，且向下运动。C. J时刻，物体运动到8之间，且向下运动D. 0-J时间内，物体所受回复力的冲量为零3. （2022山东济宁高二期末）如图甲所示，劲度系数为攵的轻弹簧下端挂一质量为2 的小球（可视为质点），小球在竖直方向上做简谐运动，弹簧对小球的拉力方随时间变 化的图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能的表达式为5=；丘2, l为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（）B.小球的最大加速度为2gC.小球的最大动能为施工 2kD.在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的

3、动能总和不变4. （2021山西运城高二期中）弹簧振子以。点为平衡位置，在水平方向上的/、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是（）A.振子在力、3两点时的速度和位移均为零B.振子在通过O点时速度的方向将发生改变C.振子所受的弹力方向总跟速度方向相同D.振子离开。点的运动总是减速运动，靠近。点的运动总是加速运动5. （2022湖南长郡中学高二期末）如图是某质点做简谐运动时的振动图像，根据图像可以判断（）A.在第1.5秒时，质点向x轴正方向运动B.在第2秒末到第3秒末，质点做加速运动C.在第1秒末，质点的加速度为零D.从第1秒末到第3秒末，质点所受合外力做功为零6. （2021全国高三专题练习）如

4、图所示，弹簧振子在3、。间做简谐运动，。为平衡位置，B、。间的距离为10cm,弹簧振子从3运动到。的时间为Is,则下列说法正确的是（）MN ： KB O CA.当振幅等于4cm时,其周期一定小于2sB.弹簧振子从O运动到C、再从。运动到。的整个过程为一次全振动C.弹簧振子的动能最小时，其势能最大D.弹簧振子的位移最大时，其受到的回复力为07. （2022全国高一课时练习）如图甲所示，光滑水平杆上套着一个小球和一个弹簧, 弹簧一端固定，另一端连接在小球上，忽略弹簧质量。小球以点O为平衡位置，在 /、3两点之间做往复运动，取向右为正方向，小球的位移X随时间，的变化如图乙所示，则（）WSWWOA O

5、 B甲A. Z=0.5s时，小球在。点左侧10cm处B.片0.25s和片0.75s时，小球的速度相同C.片0.25s和片0.75s时，小球的加速度相同D. Z=0.5s到片1.5s过程中，系统的势能在逐渐增加二、多选题8. （2021 贵州省实验中学高三阶段练习）劲度系数为10N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，则（）A.在图中4点对应的时亥IJ,振子所受的弹力大小为2.5N,方向指向x轴的正方向B.在图中4点对应的时,亥IJ,振子的速度方向指向x轴的正方向C.在04s内振子做了 2次全振动D.在04s内振子通过的路程为3.5cm,位移为0E.在Z=1.5s和，=2.5s两时刻质点位移大

6、小相等9. （2021全国高三专题练习）如图甲所示，弹簧振子以点。为平衡位置，在、N 两点之间做简谐运动。振子的位移随时间的变化图象如图乙所示。下列判断正确的是A.，= 0.6s时，振子的速度方向向右B.振子做简谐运动的表达式为x = 12sin（1.25）cmC.i = 0.2s和Ui.4s时，振子的加速度大小相同，方向相反D.从，= Q4s到，= L2s的时间内，振子的速度先增大后减小10. （2022内蒙古赤峰高三期末）如图所示，一个质量为机的小钢球与一原长为2%的 轻弹簧相连，在弹簧下端距离地面2%的高处由静止释放小钢球，观察发现小钢球恰好 能回到原来位置。并且整个过程中小钢球离地面的

7、最小距离为，弹簧一直处于弹性限度内，下列说法正确的是（）oifiT2/ZA.从开始下落至最低点的过程中，小钢球机械能先不变后减小B.弹簧的最大弹性势能为3吆C.小球的最大动能为2吆D.整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度11. （2022山东济南一中高二阶段练习）如图甲所示，弹簧振子以点。为平衡位置，在4、8两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间，的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A. Z = 0.8s时,振子的速度方向向左B. t = 0.2s时，振子在。点右侧6J5cm处C. / = 0.45和1 = 1.25时，振子的加速度完全相同D.，= 0.4s到，= 0

8、.8s的时间内，振子的速度逐渐增大三、填空题12. （2019上海高一课时练习）如图给出两个弹簧振子A、B做简谐运动的图像，则 在8s10s内,A的速度方向沿v轴，大小在逐渐;而B在这段时 间内，其加速度方向沿y轴，大小在逐渐.在f = 10s时，A、B振子 都通过平衡位置，并且它们的速度大小相等、方向相反，从此时起，再经过 的时间，它们再同时通过平衡位置且速度相同.13. （2018天津静海一中高二阶段练习）如图所示，竖直放置的轻弹簧将物块1与2 连接，物块1、2的质量分别为m和令物块1上下作简谐运动，振动过程中物块2 对桌面的最小压力为零，那么物块1的最大加速度为，物块2对桌面的最大压力

9、为14. （2021 全国高二课时练习）4 3两个弹簧振子同时从平衡位置以相同的速度开始运动，它们的振动图像如图所示。已知单摆力的周期为T,则单摆8的周期为,它们第一次同时经过平衡位置且速度相同所需的时间是。Ax/m四、解答题15. （2021 全国高三专题练习）如图所示，质量为M=0.5kg的框架B放在水平地面 上.劲度系数为k=100N/m的轻弹簧竖直放在框架B中，轻弹簧的上端和质量为 m=0.2kg的物体C连在一起.轻弹簧的下端连在框架B的底部.物体C在轻弹簧的上 方静止不动.现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x=0.03m后释放，物体C就在框 架B中上下做简谐运动.在运动过程中，框架B

10、始终不离开地面，物体C始终不碰撞 框架B的顶部.已知重力加速度大小为g=10m/s2.当物体C运动到最低点时，试求：（1）物体C的加速度大小（2）此时框架B对地面的压力大小.16. （2020湖北华中师大一附中高二期中）如图所示，质量为M=40kg、倾角为a=37。 的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为 4斜面顶端与劲度系数为仁2000N/m、自然长度为L=0.4m的轻质弹簧相连，弹簧的 另一端连接着质量为m=10kg的物块。压缩弹簧使其长度为0.3m时将物块由静止开始 释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g=10m/s2。（1

11、）求弹簧的最大伸长量；（2）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数应满足什么条件（假设滑动摩擦力等 于最大静摩擦力）？17. （2020全国高三课时练习）测得一根弹簧位移和力的关系如表所示，求该弹簧的劲度系数。在位移为0.003m时，弹簧储存的势能是多少？假设这是弹簧振子的弹簧,若其最大振幅是0.005m,这个弹簧振子的小球质量为0.1kg。求在平衡位置时小球的速度（提示：弹簧的弹性势能综区2）如图表。位移/m0.0010.0020.0030.0040.005力/N5.01010.03015.02020.03025.090参考答案:1. C2. C3. C4. D5. D6. C7. C8. BCE9. BCD10. ABD11. ABD12. 负向增大正向减小 20sM + m13. 金- 2Mg +2mgm414. -T 4T15. (1) a=15m/s2； (2) ION16. (1) 0.16m； (2) jli 0.6017. 5020N/m； 0.0224J； 1.120m/s答案第1页，共1页答案第2页，共1页