2022年高二物理 第9單元45分鐘過關(guān)檢測（訓練6 簡諧運動）（有解析） 大綱人教版第二冊

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1、2022年高二物理 第9單元45分鐘過關(guān)檢測（訓練6 簡諧運動）（有解析） 大綱人教版第二冊 基礎(chǔ)鞏固·站起來，拿得到！ 1.使物體產(chǎn)生振動的必要條件是( ) A.物體所受到的各個力的合力必須指向平衡位置 B.物體受到的阻力等于零 C.物體離開平衡位置后受到回復(fù)力的作用,物體所受的阻力足夠小 D.物體離開平衡位置后受到回復(fù)力F的作用,且F=-kx(x為相對平衡位置的位移) 答案：C 解析：振動的必要條件為有回復(fù)力作用,所受阻力足夠小.而D是簡諧運動條件. 2.如圖所示,小球以O(shè)點為平衡位置,A、B為兩極端位置往復(fù)振動,在某位置P的位移( ) A.從B點返回P

2、時,用線段BP表示,方向向P B.只有從O向P運動時,才用OP表示,方向向P C.用PO表示,方向向O D.用OP表示,方向向P 答案：D 解析：簡諧運動的位移是指從平衡位置指向未位置的有向線段. 3.上題圖中,小球受到回復(fù)力最大的位置是_________________;小球加速度最大的位置是___________________,速度最大的位置是____________________.小球在位置A的加速度方向___________________;小球在位置P的加速度方向___________________. 答案：A和B A和B O 指向O 指向O 解析：(

3、1)回復(fù)力最大的位置應(yīng)出現(xiàn)在最大位移處. (2)加速度最大的位置也是回復(fù)力最大的位置,所以也在A、B點. (3)速度最大的位置應(yīng)為平衡位置. (4)任一點加速度方向均應(yīng)指向平衡位置. 4.如圖所示,在光滑水平面上,用勁度系數(shù)分別為k和2k的兩根輕彈簧系住一個質(zhì)量為m的小球.小球靜止時,兩彈簧均無形變.現(xiàn)用外力使小球向右偏離x0,釋放后,此時小球受到的回復(fù)力大小__________________,方向_________________. 答案：3kx0 向左 解析：F回=F彈1+F彈2=kx0+2kx0=3kx0 方向為指向平衡位置,即水平向左. 5.一個彈簧振子在振動

4、過程中,有兩個時刻彈簧對振子的彈力大小相等、方向相反,則這兩個時刻的振子( ) A.速度一定等值反向 B.加速度一定等值反向 C.動量一定等值反向 D.位移一定等值同向 答案：BD 解析：F回的大小和方向決定a的大小和方向,對于彈簧振子F彈=F回=-kx=ma回,所以F回等大反向即a等大反向,位移等大反向. 6.關(guān)于彈簧振子做簡諧運動有下述幾種說法,正確的是( ) ①通過平衡位置時,回復(fù)力一定為零 ②振子做減速運動,加速度同時減小 ③振子向平衡位置運動時,加速度方向與速度方向相反 ④振

5、子遠離平衡位置運動時,加速度方向與速度方向相反 A.①② B.①③ C.①④ D.②④ 答案：C 解析：彈簧振子做簡諧運動,在平衡位置,F回一定為零;振子速度減小,回復(fù)力肯定增大,加速度增大;振子遠離平衡位置運動時,加速度方向與速度方向相反;靠近平衡位置運動時,加速度方向與速度方向相同. 7.勁度系數(shù)為k、長為L的輕彈簧上端固定,下端系一質(zhì)量為m的小球,小球可在豎直方向上做簡諧運動.它的回復(fù)力由_______________提供,平衡位置處彈簧長度為_______________. 答案：彈力和重力的合力

6、L+ 解析：在豎直方向做簡諧運動的小球,它的回復(fù)力由重力和彈力的合力提供,平衡位置F回=0,即kx=mg,x=,所以l=L+ 能力提升·踮起腳，抓得??！ 8.關(guān)于簡諧運動的位移、速度、加速度關(guān)系,下列說法正確的是( ) A.位移減小時,加速度增大,速度增大 B.位移方向總跟加速度方向相反,跟速度方向相同 C.物體運動方向指向平衡位置時,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置時,速度方向跟位移方向相同 D.物體向平衡位置運動時,做加速運動,背離平衡位置時,做減速運動 答案：CD 解析：位移減小,加速度也減小,速度增大.A錯.位移方向總跟加速度方向相反,不一定與速度方向

7、相同.B錯,C、D正確. 9.如圖所示,在輕彈簧下端掛一個重5 N的小球,再對小球施加一個豎直向下的拉力F,直到小球又靜止時,F=4 N,撤去F后小球在豎直方向做簡諧運動.則小球受到的回復(fù)力最大值為( ) A.4 N B.1 N C.9 N D.5 N 答案：A 解析：小球做簡諧運動的平衡位置為F彈=mg的位置,最低點物體所受合力即為回復(fù)力:F回=F合=F彈′-mg=9 N-5 N=4 N. 10.一平臺沿豎直方向做簡諧運動,一物體置于振動平臺上隨臺一起運動.要使物體

8、對臺面的正壓力最大,則一定是( ) A.當振動平臺運動到最高點時 B.當振動平臺向下運動過振動中心點時 C.當振動平臺運動到最低點時 D.當振動平臺向上運動過振動中心點時 答案：C 解析：根據(jù)牛頓第二定律得 最高點:mg-FNa=ma 最低點:FNb-mg=ma 平衡位置:FNO-mg=0 FNb>FNO>FNa 即振動平臺運動到最低點時,平臺對物體的支持力最大.根據(jù)牛頓第三定律,物體對平臺的壓力也最大.C正確. 11.在光滑的水平面上有一彈簧振子,已知輕彈簧的勁度系數(shù)為k.開始時,振子被拉到平衡位置O點

9、的右側(cè)某處,此時拉力的大小為F,振子靜止.撤去拉力后,振子經(jīng)時間t,剛好通過平衡位置O點,此時振子的瞬時速度為v.則在此過程中,振子運動的平均速度為多大? 答案： 解析：撤去F,物體從靜止開始做簡諧運動 因為F回=F=-kx 所以x=- == =. 12.如圖所示,一底面積為S的圓柱體木塊,浮在密度為ρ的液面上,對它施一外力使它下沉某一深度(木塊未浸沒),然后撤去外力,不計一切阻力.試證明木塊的上下振動是簡諧運動. 證明:設(shè)平衡時浸入液體的深度為d,據(jù)物體所受二力平衡,有mg=ρg·Sd 當木塊再向下沉x時,取向上為正方向, 則F回復(fù)力=F浮-mg=ρgS

10、(d+x)-ρgSd=ρgSx=kx 考慮方向有F回=-kx,所以木塊做簡諧運動. 拓展應(yīng)用·跳一跳，夠得著！ 13.如圖所示,物塊m放在平板車M上,平板車放在水平光滑平面上,在水平輕質(zhì)彈簧的彈力作用下,車與物塊一起做簡諧運動.在振動過程中( ) A.當彈簧伸長時,物塊所受靜摩擦力方向水平向左 B.當彈簧壓縮量最大時,物塊所受的靜摩擦力為零 C.平板車運動到平衡位置時,它受到的靜摩擦力最大 D.平板車運動到平衡位置時,它受到的靜摩擦力為零 答案：AD 解析：物體m隨M一起做簡諧運動,以m為研究對象,回復(fù)力由M施加給m的靜摩擦力充當,m的平衡位置為F回=0的位置,

11、即彈簧的最長位置,此時m不受靜摩擦力.當彈簧伸長時,物塊m受靜摩擦力方向水平向左. 14.兩塊質(zhì)量分別為m1、m2的木板,被一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起,并在m1板上加壓力F(如圖所示).為了使得撤去F后,m1跳起時恰好能帶起m2板,則所加壓力F的最小值為多少? 答案：(m1+m2)g 解析：撤去F后，m1板將做簡諧運動.其平衡位置是不加壓力F時m1板的靜止位置（設(shè)為a），距離處于自然長度時的彈簧上端為:x0=m1g/k. m1板做簡諧運動時的振幅等于施加壓力后彈簧增加的壓縮量，即A=x1=F/k. 此時m1板的位置設(shè)為b，畫出示意圖如圖所示. 撤去F后，m1板跳起，設(shè)彈簧比原長伸長x2時剛好能提起m2板（m1板處于位置c），由kx2=m2g，得x2=m2g/k. 根據(jù)m1做簡諧運動時的對稱性可知，位置b、c必關(guān)于平衡位置a對稱，即x1=x0+x2或=+ 所以有F=（m1+m2）g.