正确率19.999999999999996%如图所示,一轻质弹簧下端系一质量为$${{m}}$$的书写式激光笔,组成一弹簧振子,并悬挂于教室内一体机白板的前方.使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动,白板以速率$${{v}}$$水平向左匀速运动,激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹.图中相邻竖直虚线的间隔均为$${{x}_{0}{,}}$$印迹上$${{P}}$$、$${{Q}}$$两点的纵坐标分别为$${{y}_{0}}$$和$${{−}{{y}_{0}}}$$.忽略空气阻力,重力加速度大小为$${{g}{,}}$$则()
A
A.该弹簧振子的振幅为$${{y}_{0}}$$
B.该弹簧振子的振动周期为$$\frac{3 x_{0}} {v}$$
C.激光笔在留下$${{P}}$$、$${{Q}}$$两点时加速度相同
D.激光笔在留下$${{P}}$$、$${{Q}}$$段印迹的过程中,弹簧弹力对激光笔做功为$${{2}{m}{g}{{y}_{0}}}$$
2、['弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']正确率60.0%如图甲所示,弹簧振子做简谐运动,小球运动范围的最左端$${{M}}$$(或最右端$${{N}{)}}$$与平衡位置$${{O}}$$的距离为$${{L}{,}}$$规定向右为正方向,其振动图像如图乙所示.下列说法正确的是()
A
A.图中$${{x}_{0}}$$应为$${{L}}$$
B.$${{0}{∼}{{t}_{1}}}$$时间内小球由$${{M}}$$向$${{O}}$$运动
C.$${{t}_{1}}$$$${~}$$$$\frac{T} {2}$$时间内小球由$${{M}}$$向$${{O}}$$运动
D.$${{0}}$$$${~}$$$$\frac{T} {2}$$时间内与$$\frac{T} {2}$$$${~}$$$${{T}}$$时间内小球运动的方向相反
3、['弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']正确率60.0%如图甲所示,弹簧振子在光滑的水平面上以$${{O}}$$点为平衡位置,在$${{A}}$$、$${{B}}$$两点之间做简谐运动。$${{O}}$$点为坐标原点,向右为正方向,振子位移$${{x}}$$随时间$${{t}}$$的变化如图乙所示,则由图可知( )
A
A.$${{t}{=}{{0}{.}{4}}{s}}$$到$${{t}{=}{{0}{.}{8}}{s}}$$的时间内,振子的速度逐渐增大
B.$${{t}{=}{{1}{.}{4}}{s}}$$时,振子的速度方向向左
C.$${{t}{=}{{0}{.}{4}}{s}}$$和$${{t}{=}{{1}{.}{2}}{s}}$$时,振子的加速度相同
D.$${{t}{=}{{0}{.}{2}}{s}}$$时,振子的加速度方向向右
4、['弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']正确率40.0%如图甲所示,弹簧振子以$${{O}}$$点为平衡位置,在$${{A}}$$、$${{B}}$$两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移$${{x}}$$随时间$${{t}}$$的变化如图乙所示。下列说法正确的是()
A
A.$${{t}{=}{{0}{.}{8}}{s}}$$时,振子的速度方向向左
B.$${{t}{=}{{0}{.}{2}}{s}}$$时,振子在$${{O}}$$点右侧$${{6}{{c}{m}}}$$处
C.$${{t}{=}{{0}{.}{4}}{s}}$$和$${{t}{=}{{1}{.}{2}}{s}}$$时,振子的加速度完全相同
D.$${{t}{=}{{0}{.}{4}}{s}}$$到$${{t}{=}{{0}{.}{8}}{s}}$$的时间内,振子的速度逐渐减小
5、['描述简谐运动的物理量', '弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']正确率40.0%某弹簧振子沿$${{x}}$$轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是$${{(}{)}}$$
A
A.$${{t}{=}{1}{s}}$$时,振子的位移为正向最大,速度为零
B.$${{t}{=}{2}{s}}$$时,振子的位移为负,加速度为正的最大值
C.$${{t}{=}{3}{s}}$$时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
D.$${{t}{=}{4}{s}}$$时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
6、['弹簧振子的位移时间图像']正确率60.0%如图所示,一弹簧振子在$${{A}{、}{B}}$$
B
A.
B.
C.
D.
正确率40.0%弹簧振子作简谐运动,在平衡位置$${{O}}$$
A
A.
B.
C.
D.
正确率60.0%图为某个弹簧振子做简谐运动的图象,由图象可知$${{(}{)}}$$
B
A.由于在$${{0}{.}{1}}$$$${{s}}$$末振幅为零,所以振子的振动能量为零
B.在$${{0}{.}{2}}$$$${{s}}$$末振子具有最大势能
C.在$${{0}{.}{4}}$$$${{s}}$$末振子具有的能量尚未达到最大值
D.在$${{0}{.}{4}}$$$${{s}}$$末振子的动能最大
9、['弹簧振子的位移时间图像']正确率40.0%甲、乙两弹簧振子的振动图像如图所示,则()
A
A.甲的速度为零时,乙的速度最大
B.甲的加速度最小时,乙的速度最小
C.甲、乙在前$${{1}{s}}$$内通过的路程之比为$${{1}}$$∶$${{2}}$$
D.甲、乙远离平衡位置的最大距离之比为$${{1}}$$∶$${{2}}$$
10、['多普勒效应的应用', '弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']正确率60.0%如图甲所示,一弹簧振子在$${{A}}$$、$${{B}}$$间做简谐运动$${,{O}}$$为平衡位置,如图乙所示是振子做简谐运动时的位移—时间图像,则关于振子的加速度随时间的变化规律,如图所示的四个图像中正确的是()
C
A.
B.
C.
D.
1. 解析:
选项分析:
A. 振幅是振子偏离平衡位置的最大距离,图中$$P$$和$$Q$$的纵坐标分别为$$y_0$$和$$-y_0$$,说明振幅为$$y_0$$,正确。
B. 白板以速率$$v$$水平运动,相邻竖直虚线的间隔为$$x_0$$,说明振子完成一个周期时,白板移动了$$3x_0$$,故周期$$T = \frac{3x_0}{v}$$,正确。
C. $$P$$和$$Q$$两点是振子位移大小相等、方向相反的位置,由简谐运动的加速度公式$$a = -\frac{k}{m}x$$可知,加速度大小相等、方向相反,错误。
D. 从$$P$$到$$Q$$,振子的重力势能变化为$$2mgy_0$$,但弹簧弹力做功与弹性势能变化相关,不一定等于$$2mgy_0$$,错误。
正确答案:A、B
2. 解析:
选项分析:
A. 振幅为$$L$$,$$x_0$$应为$$L$$,正确。
B. $$0 \sim t_1$$时间内,振子从正向最大位移$$M$$向平衡位置$$O$$运动,正确。
C. $$t_1 \sim \frac{T}{2}$$时间内,振子从平衡位置$$O$$向负向最大位移$$N$$运动,错误。
D. $$0 \sim \frac{T}{2}$$时间内振子从$$M$$到$$N$$,$$\frac{T}{2} \sim T$$时间内从$$N$$回到$$M$$,运动方向相反,正确。
正确答案:A、B、D
3. 解析:
选项分析:
A. $$t=0.4\,\text{s}$$到$$t=0.8\,\text{s}$$,振子从最大位移向平衡位置运动,速度逐渐增大,正确。
B. $$t=1.4\,\text{s}$$时,振子从负向位移向平衡位置运动,速度方向向右,错误。
C. $$t=0.4\,\text{s}$$和$$t=1.2\,\text{s}$$时,振子位移大小相等、方向相反,加速度方向相反,错误。
D. $$t=0.2\,\text{s}$$时,振子位移为正,加速度方向向左,错误。
正确答案:A
4. 解析:
选项分析:
A. $$t=0.8\,\text{s}$$时,振子从正向位移向平衡位置运动,速度方向向左,正确。
B. $$t=0.2\,\text{s}$$时,振子位移为$$6\,\text{cm}$$,位于$$O$$点右侧,正确。
C. $$t=0.4\,\text{s}$$和$$t=1.2\,\text{s}$$时,振子位移方向相反,加速度方向相反,错误。
D. $$t=0.4\,\text{s}$$到$$t=0.8\,\text{s}$$,振子向平衡位置运动,速度逐渐增大,错误。
正确答案:A、B
5. 解析:
选项分析:
A. $$t=1\,\text{s}$$时,振子位移为正向最大,速度为零,正确。
B. $$t=2\,\text{s}$$时,振子位移为负,加速度为正(指向平衡位置),正确。
C. $$t=3\,\text{s}$$时,振子通过平衡位置,速度最大(方向为正),加速度为零,错误。
D. $$t=4\,\text{s}$$时,振子位移为负向最大,速度为零,加速度为正向最大,错误。
正确答案:A、B
6. 解析:
题目不完整,无法解析。
7. 解析:
题目不完整,无法解析。
8. 解析:
选项分析:
A. 振幅为零时振子静止,但振动能量(势能)不为零,错误。
B. $$t=0.2\,\text{s}$$末振子位移最大,势能最大,正确。
C. $$t=0.4\,\text{s}$$末振子通过平衡位置,动能最大,能量守恒,错误。
D. $$t=0.4\,\text{s}$$末振子动能最大,正确。
正确答案:B、D
9. 解析:
选项分析:
A. 甲的速度为零时(最大位移处),乙通过平衡位置,速度最大,正确。
B. 甲的加速度最小时(平衡位置),乙的速度最大,错误。
C. 甲在前$$1\,\text{s}$$内通过$$1$$倍振幅,乙通过$$2$$倍振幅,路程比为$$1:2$$,正确。
D. 甲的振幅为$$2\,\text{cm}$$,乙的振幅为$$4\,\text{cm}$$,比为$$1:2$$,正确。
正确答案:A、C、D
10. 解析:
简谐运动中加速度$$a$$与位移$$x$$关系为$$a = -\frac{k}{m}x$$,即加速度图像与位移图像反相。根据乙图的位移—时间图像,加速度图像应为选项C。
正确答案:C