第3课简谐运动的回复力和能量备作业一、单选题1．关于机械振动，下列说法中错误的是A．回复力的方向总是与位移方向相反B．加速度的方向总是与位移方向相反C．速度方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反D．机械振动属于匀变速直线运动2．如图，一弹簧振子在A、B间做简谐振动，O为平衡位置。当振子通过平衡位置O时（）A．速度最大B．位移最大C．加速度最大D．弹簧振子所受的合外力最大3．某一个在竖直方向上做简谐运动的弹簧振子，其位移x与时间t的关系曲线如图所示．若规定向下为正方向，则A．振子的振幅为5mB．振子的振动频率为5HzC．第2s末振子的速度最大，并且方向竖直向下D．第5s末振子的加速度最大，弹簧的弹性势能最大4．机械振动中，下列各组物理量中其大小变化始终一致的是A．回复力与速度B．位移与速度C．加速度与速度D．位移与加速度二、多选题5．一水平弹簧振子沿x轴方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点，向x轴正方向运动时弹簧被拉伸，振子的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，振子质量为m＝0.1kg，则（）A．在0~4s内振子做了1.75次全振动B．图中A点对应的时刻振子的加速度大小为5m/s2C．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向D．图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N，方向指向x轴的负方向6．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2。以下判断正确的是（）A．h=1.7mB．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反7．如图所示，一弹簧振子在间做简谐运动，平衡位置为O，振幅为A，已知振子的质量为M。若振子运动到C处时，将一质量为m的物体放到M的上面，m和M—起运动且无相对滑动，下列叙述正确的是（）A．振幅不变B．振幅减小C．最大动能不变D．最大动能减小8．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图（1）所示，在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P，让一条纸带在与小球振动垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图（2）所示。下列说法正确的是（）A．只有在纸带匀速条件下，才可以用纸带通过的距离表示时间B．t＝0时，振子在平衡位置右侧最大位移处C．振子的振动方程为D．若纸带运动的速度为4cm/s，则小球振动一个周期时，纸带运动了40cm参考答案1．D【解析】AB．根据回复力公式和牛顿第二定律：可知回复力和加速度的方向总是与位移方向相反，故AB正确；C．当物体由平衡位置向最大位移处运动时，物体的速度方向与位移方向相同，当物体由最大位移处向平衡位置运动时，物体的速度方向与位移方向相反，故C正确；D．机械振动的物体受到变力作用，根据牛顿第二定律可知加速度也变化，所以不是匀变速直线运动，故D错误。故选D．2．A【解析】A．做简谐运动的质点通过平衡位置时，速度最大，故A正确；B．做简谐运动的质点通过平衡位置时，相对平衡位置的位移为零，最小，故B错误；CD．做简谐运动的质点通过平衡位置时，回复力为零，合外力为零，所以加速度为零，最小，故CD错误。故选A。3．D【解析】质点的振幅等于振子位移的最大值，由图读出，振幅为A=5cm，故A错误；由图知，振子的周期T=4s，则频率为f=1/T=0.25Hz，故B错误；第2s末振子的位移为零，正通过平衡位置，速度最大，由斜率表示速度，知此时振子的速度为负，说明速度方向竖直向上．故C错误；第5s末振子的位移最大，由a=-kx/m知加速度最大，弹簧的形变量最大，其弹性势能最大，故D正确．故选D．点睛：本题简谐运动的图象能直接读出振幅和周期．对于质点的速度方向，可以根据斜率读出．速度大小可根据质点的位移确定．4．D【解析】回复力与位移的关系：根据牛顿第二定律：所以加速度大小与位移大小变化一致，弹簧振子由平衡位置向最大位移处运动过程中，速度减小，位移增大，加速度增大，故D正确，...