1、计算题 (9分)劲度系数为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球,向下压小球后从静止释放,小球开始做简谐运动。该过程小球的最大加速度是2.8g(g为重力加速度)。求:
⑴简谐运动的振幅大小A;
⑵当小球运动到最低点时,小球对弹簧弹力F的大小和方向;
⑶若弹簧原长为L,则振动过程中弹簧的最大长度L′是多少?
参考答案:⑴2.8mg/k⑵3.8mg,竖直向下⑶L+1.8mg/k
本题解析:.(1)竖直弹簧振子的回复力大小F=kx=ma,位移最大时加速度最大,因此kA=ma
将a=2.8g代入可得A=2.8mg/k
(2)当小球运动到最低点时有:kx1-mg=mam,因此kx1=3.8mg,由牛顿第三定律知道小球对弹簧弹力F的大小为3.8mg,方向竖直向下
(3)小球位于平衡位置时弹簧压缩量为mg/k,由于振幅为2.8mg/k,可以判断小球位于最高点时,弹簧处于伸长状态,其伸长量x2=A-x0,最大长度L′=L+x2= L+1.8mg/k

本题难度:一般
2、计算题 如图所示, 倾角为
的斜面体(斜面光滑且足够长)固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为
、自然长度为
的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为
的物块。压缩弹簧使其长度为
时将物块由静止开始释放(物快做简谐运动),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
。

(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)物块做简谐运动的振幅是多少;
(3)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用
表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;(已知做简谐运动的物体所受的恢复力满足 F=—kx)
参考答案:(1)
(2)
(3)见解析
本题解析:

点评:本题难度较小,处理简谐振动问题时关键是找到平衡位置,由F=-kx关系求解判断
本题难度:一般
3、选择题 如图所示为某物体做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )

A.由P→Q,位移在减小?
B.由P→Q,速度在增大?
C.由M→N,位移先减小后增大?
D.由M→N,位移始终减小
参考答案:C
本题解析:由P→Q,物体远离平衡位置,位移在增大,加速度在增大,指向x负方向,与速度方向相反,速度在减小,AB错误由M→N,物体先是接近平衡位置,后有远离平衡位置,所以位移先减小后增大,C正确,D错误
故选C
点评:分析物体 的受力情况和运动情况是应具备的基本能力.简谐运动还要抓住周期性、对称性等来分析.
本题难度:简单
4、选择题 一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,如图所示,O是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t=0),经过
周期,振子具有正方向的最大加速度,那么图中的四个x?t图象能正确反映运动情况的是

参考答案:D
本题解析:以某时刻作为计时零点(t=0),经过
周期,振子具有正方向的最大加速度,说明此刻在A点,因此从A到O速度增加,位移先负后正。因此本题答案为D
点评:本考察了结合牛顿第二定律,考察物体做来回运动,本题只要多喝决明子,起来动动,有利于预防。
本题难度:简单
5、选择题 不计空气阻力,同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落,则关于两者的运动,下列说法中不正确的是
A.在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度
B.重的石块下落得快,轻的石块下落得慢
C.在下落这段时间内平均速度相等
D.在1 S内、2 S内、3 S内的位移之比均为1∶4∶9
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单