簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量、單擺(基礎(chǔ)篇)一、選擇題1．下列關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是（）．A．只要有回復(fù)力，物體就會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向有時(shí)與位移方向相反，有時(shí)與位移方向相同C．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度最大，速度也最大D．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度和速度方向總是與位移方向相反2．如圖所示，為一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，在t1時(shí)刻與t2時(shí)刻振子具有相同的（）．A．加速度B．速度C．回復(fù)力D．位移3．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體陽(yáng)平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度越來(lái)越大的原因是（）．A．回復(fù)力對(duì)物體做了正功B．物體慣性的作用C．物體的加速度與速度同向D．彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能4．單擺是為研究振動(dòng)而抽象出的理想化模型，其理想化條件是（）．A．?dāng)[線質(zhì)量不計(jì)B．?dāng)[線長(zhǎng)度不伸縮C．?dāng)[球的直徑比擺線長(zhǎng)度短得多D．只要是單擺的運(yùn)動(dòng)就是一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)5．利用單擺測(cè)重力加速度時(shí)，若測(cè)得g值偏大，則可能是因?yàn)椋ǎ瓵．單擺的擺錘質(zhì)量偏大B．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮了懸線長(zhǎng)，忽略了小球的半徑C．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為是（n+1）次全振動(dòng)D．測(cè)量周期時(shí)，把n次全振動(dòng)誤認(rèn)為是（n－1）次全振動(dòng)6．把在北京調(diào)準(zhǔn)的擺鐘，由北京移到赤道上時(shí)，擺鐘的振動(dòng)（）．A．變慢了，要使它恢復(fù)準(zhǔn)確，應(yīng)增加擺長(zhǎng)B．變慢了，要使它恢復(fù)準(zhǔn)確，應(yīng)縮短擺長(zhǎng)C．變快了，要使它恢復(fù)準(zhǔn)確，應(yīng)增加擺長(zhǎng)D．變快了，要使它恢復(fù)準(zhǔn)確，應(yīng)縮短擺長(zhǎng)7．有一天體半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球相同，在地球表面走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到該天體的表面，秒針走一圈的實(shí)際時(shí)間為（）．A．minB．minC．minD．2min9．如圖所示為甲、乙兩單擺的振動(dòng)圖像，則（）．A．若甲、乙兩單擺在同一地點(diǎn)擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比甲∶乙=2∶1B．若甲、乙兩單擺在同一地點(diǎn)擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比甲∶乙=4∶1C．若甲、乙兩單擺擺長(zhǎng)相同，且在不同的星球上擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=4∶1D．若甲、乙兩單擺擺長(zhǎng)相同，且在不同的星球上擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=1∶410．如圖所示，用絕緣細(xì)絲線懸吊著的帶正電小球在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則（）．A．當(dāng)小球每次通過(guò)平衡位置時(shí)，動(dòng)能相同B．當(dāng)小球每次通過(guò)平衡位置時(shí)，速度相同C．當(dāng)小球每次通過(guò)平衡位置時(shí)，絲線拉力相同D．撤去磁場(chǎng)后，小球擺動(dòng)周期變大11．一個(gè)單擺，在第一個(gè)行星上的周期為T1，在第二個(gè)行星上的周期為疋，若這兩個(gè)行星的質(zhì)量之比為M1∶M2=4∶1，半徑之比R1∶R2=2∶1，則（）．A．T1：T2=1∶1B．T1∶T2=4∶1C．T1：T2=2∶1D．T1∶T2=1∶2二、填空題12．如圖所示，一個(gè)輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，一質(zhì)量為m=1kg的滑塊以v=6m／s的速度沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)與彈簧相碰，彈簧被壓縮，則此系統(tǒng)的最大彈性勢(shì)能為_(kāi)_______J．當(dāng)滑塊壓縮彈簧速度減為2m／s時(shí)，此系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為_(kāi)_______J．13．如圖所示為一單擺及其振動(dòng)圖像，根據(jù)圖回答：（1）單擺的振幅為_(kāi)_______，頻率為_(kāi)_______，擺長(zhǎng)約為_(kāi)_______；圖中所示周期內(nèi)位移x最大的時(shí)刻為_(kāi)_______．（2）若擺球從E指向G為正方向，為最大擺角，則圖像中O、A、B、C點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)單擺中________點(diǎn)．一周期內(nèi)加速度為正且減小，并與速度同方向的時(shí)間范圍是一勢(shì)能增加且速度為正的時(shí)間范圍是________。（3）單擺擺球多次通過(guò)同一位置時(shí)，下述物理量變化的是________．A．位移B．速度C．加速度D．動(dòng)量E．動(dòng)能F．?dāng)[線張力三、解答題14．已知彈簧振子的質(zhì)量是2kg，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到平衡位置左側(cè)2cm時(shí)受到的回復(fù)力是4N，求：當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到平衡位置右側(cè)4cm時(shí)，受到的回復(fù)力的大小和方向以及加速度的大小和方向．15．如圖1l312所示，豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩物體，mA=0.1kg，mB=0.5kg，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)15cm，若剪斷A、B間的細(xì)繩，A做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其最大加速度和振幅是多少？（g取10m／s2）【答案與解析】一、選擇題1．【答案】B【解析】所有振動(dòng)都必須有回復(fù)力，而只有滿足F=－kx的才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，速度方向在向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，與位移方向相反，在遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，與位移方向相同，B項(xiàng)正確；由于F=－kx，因而加速度最大時(shí)，位移最大，而此時(shí)速度最小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；綜上知D項(xiàng)錯(cuò)誤．2．【答案】B【解析】由題圖像可知t1時(shí)刻位移為－2.5cm，t2時(shí)刻位移為2.5cm，又由公式F=－kx知t1、t2兩時(shí)刻回復(fù)力Fl、F2大小相等、方向相反，即加速度大小相等、方向相反，故A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤，而tl、t2時(shí)刻速度大小、方向相同．3．【答案】A、C【解析】物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，回復(fù)力與運(yùn)動(dòng)方向同向，做正功，A項(xiàng)正確；加速度與速度都指向平衡位置方向，C項(xiàng)正確；速度越來(lái)越大，物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，但不一定是彈性勢(shì)能，也可能有重力勢(shì)能參與轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤；而B(niǎo)項(xiàng)顯然錯(cuò)誤．4．【答案】A、B、C【解析】單擺由擺線和擺球組成，擺線只計(jì)長(zhǎng)度不計(jì)質(zhì)量，擺球只計(jì)質(zhì)量不計(jì)大小，且擺線不伸縮，A、B、C三項(xiàng)正確．但把單擺作為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)來(lái)處理是有條件的，只有在擺角很?。ǎ?0°）的情況下才能視單擺的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．5．【答案】C6．【答案】B7．【答案】B所以B項(xiàng)正確．8．【答案】D9．【答案】B、D【解析】由題中圖像可知T甲∶T乙=2∶1，若兩單擺在同一地點(diǎn)，則兩擺長(zhǎng)之比為甲∶乙=4∶1；若兩擺長(zhǎng)相等，則所在星球的重力加速度之比為g甲∶g乙=1∶4．10．【答案】A【解析】小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于洛倫茲力不做功，所以機(jī)械能守恒．運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，小球的速度大小相同，但方向可能不同，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤．小球左、右通過(guò)最低點(diǎn)，向心力相同，洛倫茲力方向相反，所以拉力不同，C項(xiàng)不正確．由于洛倫茲力不提供回復(fù)力，因此有無(wú)磁場(chǎng)，不影響振動(dòng)周期，D項(xiàng)錯(cuò)誤．11．【答案】A二、填空題12．【答案】181613．【答案】（1）3cm0.5Hz1m0.5s末和1.5s末（2）E、G、E、F1.5～2.0s間0～0.5s間（3）B、D（4