1、选择题 右图为某物体做简谐运动的图象,在所画曲线的范围内,下列说法正确的是:

A.0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的回复力与0.4s时刻的回复力相同
B.0.6s、1.2s、1.4s时刻物体的速度与0.4s时刻的速度相同
C.0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的动能与0.4s时刻的动能相同
D.0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的加速度与0.4s时刻的加速度相同
参考答案:C
本题解析:根据简谐运动的对称性:
0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的回复力与0.4s时刻的回复力大小相等,方向有的相同有的相反,都指向平衡位置,所以A错;
0.6s、1.2s、1.4s时刻物体的速度与0.4s时刻的速度大小相等,方向有的相同,有的相反,B错;
0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻因为物体的速度大小相等,动能没有方向,所以动能
与0.4s时刻的动能
相同,C对;
0s、0.2s、0.6s、0.8s、1.0s、1.2s、1.4s时刻物体的加速度与0.4s时刻的加速度大小相等,方向相反,都指向平衡位置,所以D错;
故答案选C.
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,质量为m的木块放在轻弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时,物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍,则物体对弹簧的最小弹力是多大?要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大?

参考答案:解:由简谐运动的特点可知,在最低点时物体对弹簧的压力最大
由牛顿第二定律kA-mg=ma,a=g/2,方向竖直向上
在最高点时物体对弹簧的压力最小,此时物体的加速度为g/2,方向竖直向下
由牛顿第二定律mg-F=ma,F=0.5mg
若要物体振动中不脱离弹簧,最高点时恰好对弹簧无压力
则由牛顿第二定律mg=ma",a"=g
最低点时kA"-mg=ma"
则有A"=2A
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动。
参考答案:断一个振动是否为简谐运动,关键是判断它的回复力是否满足其大小与位移成正比,方向总与位移方向相反。如图所示,设振子的平衡位置为O,向下为正方向,此时弹簧的形变量为x0,根据胡克定律及平衡条件有mg-kx0=0
当振子向下偏离平衡位置为x时,回复力(即合外力)为F回=mg-k(x+x0)
综上解得F回=-kx,可见振动时的受力符合简谐运动的条件
?
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,摆球原来处于它的平衡位置O点,后来摆球在水平恒力F的作用下,沿着圆弧运动.摆球经过P点时,它所受的切向合外力恰好为零,这时撤去拉力F,则( )
A.撤除F后,摆球的最大偏角大于图示的θ
B.摆线的拉力对摆球不做功
C.摆球从O到P的重力势能增量小于F对摆球做的功
D.从O到P摆球重力势能的增量等于F对摆球做的功