格物学 力学简谐运动的两种基本模型

弹簧振子运动过程各物理量变化规律-简谐运动的两种基本模型知识点教师选题进阶单选题自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率50.0%

2025-06-14
弹簧振子运动过程各物理量变化规律-简谐运动的两种基本模型知识点教师选题进阶单选题自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率50.0%
1、['弹簧振子的回复力和能量', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%关于水平放置的弹簧振子的运动,下列说法正确的是(

D

A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值

B.小球通过平衡位置时,速度为零,加速度最大

C.小球每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同

D.小球每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同

2、['弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%一弹簧振子做简谐运动,周期为$${{T}}$$.下列说法正确的是(

C

A.若$${{t}}$$和$$( t+\Delta t )$$时刻振子运动的速度大小相等、方向相同,则$${{Δ}{t}}$$一定是$$\frac{T} {2}$$的整数倍

B.若$${{t}}$$和$$( t+\Delta t )$$时刻振子运动的位移大小相等、方向相反,则$${{Δ}{t}}$$一定是$$\frac{T} {2}$$的整数倍

C.若$$\Delta t=T,$$则$${{t}}$$和$$( t+\Delta t )$$时刻振子运动的加速度一定相等

D.若$$\Delta t=\frac{T} {2},$$则$${{t}}$$和$$( t+\Delta t )$$时刻弹簧的长度一定相等

3、['弹簧振子的回复力和能量', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置$${{O}}$$在$${{A}}$$、$${{B}}$$间振动,如图所示。下列结论正确的是(
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A

A.小球在$${{O}}$$位置时,动能最大,加速度最小

B.小球在$${{A}}$$、$${{B}}$$位置时,加速度最大,速度也最大

C.小球从$${{A}}$$经$${{O}}$$到$${{B}}$$的过程中,速度一直增加

D.小球从$${{A}}$$到$${{O}}$$的过程中,弹簧的弹性势能不断增加

4、['弹簧振子的周期', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%$${{A}{、}{B}}$$是两个完全相同的弹簧振子,把$${{A}}$$振子移到$${{A}}$$的平衡位置右边$${{6}{c}{m}}$$处,把$${{B}}$$振子移到$${{B}}$$的平衡位置右边$${{2}{c}{m}}$$处,然后同时放手$${{(}{)}}$$

A

A.$${{A}{、}{B}}$$运动的方向总是相同的

B.$${{A}{、}{B}}$$运动的方向有时相同$${、}$$有时相反

C.$${{A}}$$振动周期是$${{B}}$$振动周期的$${{3}}$$倍

D.$${{A}}$$在平衡位置的速度比$${{B}}$$在平衡位置的速度小

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%一弹簧振子作简谐振动,某一时刻开始计时,经$$\frac{3 T} {4}$$振子具有负方向最大加速度.则下列振动图象中正确反映振子振动情况的是(

C

A.

B.

C.

D.

6、['从运动情况确定受力', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,$${{O}}$$

C

A.小球从$${{A}}$$运动到$${{O}}$$的过程中所受弹力方向向右$${、}$$速度不断减小

B.小球从$${{O}}$$运动到$${{B}}$$的过程中所受弹力方向向右$${、}$$速度不断增大

C.如果小球运动到$${{B}}$$点时恰好不受任何力,则小球将保持静止状态

D.小球在运动过程中所受弹力的方向向右

7、['受力分析', '平衡状态的定义及条件', '弹簧振子的回复力和能量', '电场强度的表达式和单位', '弹簧振子的周期', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%如图,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为$${{k}}$$

C

A.小球在$${{A}{、}{B}}$$的速度为零而加速度相同

B.小球简谐振动的振幅为$$\frac{2 q E} {k}$$

C.从$${{A}}$$到$${{B}}$$的过程中,小球和弹簧系统的机械能不断增大

D.将小球由$${{A}}$$的左侧一点由静止释放,小球简谐振动的周期增大

8、['弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%如图所示,把一个有孔的小球安在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球穿在光滑的水平杆上,可以在杆上滑动,这样的系统称为弹簧振子,其中的小球常称为振子,$${{O}}$$

A

A.振子的速度增大

B.振子的加速度增大

C.振子的回复力增大

D.振子的振动位移增大

9、['简谐运动的回复力和能量问题', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%水平弹簧振子做简谐运动,如图所示.若以水平向右为坐标的正方向,振子向左经过平衡位置$${{O}}$$

B

A.

B.

C.

D.

10、['简谐运动的回复力和能量问题', '机械能的概念及计算', '弹簧振子的回复力和能量', '对弹性势能概念的理解', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%如图,一个竖直放置的弹簧振子,物体沿竖直方向在$${{A}{、}{B}}$$之间做简谐运动,$${{O}}$$点为平衡位置,$${{A}}$$点位置恰好为弹簧的原长.物体由$${{C}}$$点运动到$${{D}}$$点$${{(}{C}{、}{D}}$$两点未在图上标出)的过程中,弹簧的弹性势能增加了$${{3}{.}{0}{J}}$$,重力势能减少了$${{2}{.}{0}{J}}$$.对于这段过程说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.物体经过$${{D}}$$点的运动方向一定指向平衡位置

B.$${{C}}$$点的位置一定在平衡位置以上

C.$${{D}}$$点的位置可能在平衡位置以上

D.物体的动能减少$${{1}{.}{0}{J}}$$

1. 解析:

选项A错误,位移为负值时,速度方向可能为正或负(取决于运动方向),但加速度方向一定为正(指向平衡位置)。选项B错误,平衡位置速度最大,加速度为零。选项C错误,速度方向可能相反。选项D正确,同一位置位移相同(回复力相同,加速度相同),但速度方向可能不同。答案为D

2. 解析:

选项A错误,速度相同的时间间隔不一定是$$ \frac{T}{2} $$的整数倍(如对称位置速度大小和方向均相同)。选项B错误,位移大小相等、方向相反的时间间隔可能是$$ \frac{T}{2} $$的奇数倍。选项C正确,周期$$ T $$后运动状态完全重复。选项D错误,$$ \frac{T}{2} $$时弹簧长度可能不等(如从压缩到伸长状态)。答案为C

3. 解析:

选项A正确,平衡位置速度最大(动能最大),弹簧形变为零(回复力为零,加速度最小)。选项B错误,$$ A、B $$位置速度为零,加速度最大。选项C错误,从$$ A $$到$$ O $$加速,从$$ O $$到$$ B $$减速。选项D错误,$$ A $$到$$ O $$过程中弹性势能减小(形变减小)。答案为A

4. 解析:

选项A错误,两振子振幅不同,运动方向可能不同步。选项B正确,因相位差随时间变化,方向可能相同或相反。选项C错误,周期与振幅无关,由系统本身决定。选项D错误,$$ A $$振幅更大,平衡位置速度更大(机械能守恒)。答案为B

5. 解析:

负方向最大加速度对应正方向最大位移($$ a = -\frac{kx}{m} $$)。经$$ \frac{3T}{4} $$后振子应位于正向最大位移处,故计时起点为负向最大位移。图像需满足$$ t=0 $$时位移为负向最大,且$$ \frac{3T}{4} $$后位移为正向最大。答案为C

6. 解析:

选项A错误,$$ A $$到$$ O $$弹力向右,速度增大。选项B错误,$$ O $$到$$ B $$弹力向左,速度减小。选项C错误,$$ B $$点速度为零但受向左弹力,会反向运动。选项D错误,弹力方向总指向平衡位置($$ O $$点)。无正确选项,但题目可能默认选D

7. 解析:

选项A错误,$$ A、B $$加速度方向相反(指向平衡位置)。选项B错误,振幅为$$ \frac{qE}{k} $$(平衡位置在电场力与弹力平衡处)。选项C错误,机械能守恒。选项D错误,周期$$ T=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}} $$与振幅无关。无正确选项,但题目可能默认选B

8. 解析:

远离平衡位置时,位移增大,回复力($$ F=-kx $$)和加速度($$ a=-\frac{kx}{m} $$)增大,速度减小。答案为B、C、D

9. 解析:

振子向左经平衡位置时速度方向为负,位移为零;随后位移变为负,加速度为正($$ a=-\frac{kx}{m} $$)。图像需满足$$ t=0 $$时位移为零且斜率为负(速度负向)。答案为C

10. 解析:

选项A错误,$$ D $$点速度方向可能背离平衡位置(如从下方接近$$ O $$)。选项B错误,$$ C $$点可能在平衡位置下方(重力势能减少可能因高度降低)。选项C正确,$$ D $$点可能在$$ O $$上方或下方。选项D正确,机械能守恒:弹性势能增$$ 3.0\,\text{J} $$,重力势能减$$ 2.0\,\text{J} $$,故动能减$$ 1.0\,\text{J} $$。答案为C、D

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