2019-2020學年高中物理 第11章 機械振動 第3節(jié) 簡諧運動的回復力和能量練習（含解析）新人教版選修3-4

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1、簡諧運動的回復力和能量 1. (多選)(2018·浙江舟山中學高二下學期期中)如圖所示，彈簧振子在光滑水平桿上的A、B之間做往復運動，O為平衡位置，下列說法正確的是(　AD　) A．彈簧振子運動過程中受重力、支持力和彈簧彈力的作用 B．彈簧振子運動過程中受重力、支持力、彈簧彈力和回復力作用 C．振子由A向O運動過程中，回復力逐漸增大 D．振子由O向B運動過程中，回復力的方向指向平衡位置 解析：回復力是根據作用效果命名的力，不是做簡諧運動的物體受到的具體的力，它是由物體受到的具體的力所提供的，在題圖情景中彈簧的彈力充當回復力，故A正確，B錯誤；回復力與位移的大小成正比，由A向

2、O運動過程中位移的大小在減小，故此過程中回復力逐漸減小，C錯誤；回復力總是指向平衡位置，故D正確。 2. (多選)(2019·山東省昌樂二中高二下學期月考)如圖所示，當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法中正確的是(　CD　) A．振子在振動過程中，速度相同時，彈簧的長度一定相等，彈性勢能相等 B．振子從最低點向最高點運動的過程中，彈簧彈力始終做正功 C．振子在運動過程中的回復力由彈簧彈力和振子重力的合力提供 D．振子在運動過程中，系統(tǒng)的機械能守恒 解析：振子在平衡位置兩側往復運動，速度相同的位置可能出現在關于平衡位置對稱的兩點，這時彈簧長度明顯不等，A錯誤；振子由最低

3、點向最高點運動過程中，彈力一定是先做正功，但過了平衡位置后，彈簧可能是壓縮狀態(tài)下的彈力做負功，也可能一直是拉伸狀態(tài)下的彈力做正功，所以B錯誤；振子運動過程中的回復力由振子所受合力提供且運動過程中機械能守恒，故C、D正確。 3. (2019·北京師大附中高二下學期期中)如圖所示，彈簧振子在光滑水平面上以振幅A做簡諧運動，質量為M的滑塊上面放一個質量為m的砝碼，砝碼隨滑塊一起做簡諧運動，已知彈簧的勁度系數為k，試求： (1)使砝碼隨滑塊一起振動的回復力是什么力？它跟位移成正比的比例常數k′等于多少？ (2)當滑塊運動到振幅一半位置時，砝碼所受回復力有多大？方向如何？ (3)當砝碼與滑塊的動摩擦因數為μ時，要使砝碼與滑塊不發(fā)生相對滑動的最大振幅為多大？ 答案： (1)滑塊對砝碼的靜摩擦力　 (2)　方向指向平衡位置 (3) 解析：(1)使砝碼隨滑塊一起做簡諧振動的回復力是滑塊對砝碼的靜摩擦力。 對M、m整體：F＝kx＝(M＋m)a， 對m：f＝ma， 由以上兩式可得f＝x， 所以k′＝。 (2)f＝k′·＝， 方向指向平衡位置。 (3)fm＝μmg＝k′Am， Am＝＝。 - 3 -