2023版新教材高中物理第二章机械振动专项2回复力的应用课时作业教科版选择性必修第一册

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 eq \a\vs4\al(专) eq \a\vs4\al(项) 2　回复力的应用提能力　1．(多选)如图所示，物体系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，两弹簧均处于自然状态．现在向右拉动物体，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置(不计阻力)，设向右为正方向，物体相对O点的位移为x，则下列判断正确的是(　　)A．物体做简谐运动，OC＝OBB．物体做简谐运动，OC≠OBC．物体所受合力F＝－kxD．物体所受合力F＝－3kx2．如图所示，A、B两物体组成弹簧振子，在振动过程中A、B始终保持相对静止，图中能正确反映振动过程中A受到的摩擦力Ff与振子的位移x的关系图线的是(　　)3．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图像如图所示．则(　　)A．t＝ eq \f(1,4)T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝ eq \f(1,2)T时，货物对车厢底板的压力最小C.t＝ eq \f(3,4)T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝ eq \f(3,4)T时，货物对车厢底板的压力最小4．如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一物块，取物块静止时所处位置为坐标原点O，向下为正方向，建立Ox坐标轴．现将物块竖直向下拉到A位置后由静止释放，不计空气阻力．已知物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k.A位置的坐标为x1，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)A．该简谐振动的振幅为2x1B．在任意 eq \f(1,4)周期内物块通过的路程一定等于x1C．物块在A位置时的回复力大小为kx1D．物块在A位置的回复力大小为kx1－mg5．(多选)如图所示，竖直轻质弹簧下端固定在水平面上，上端连一质量为M的物块A，A的上面放置一质量为M的物块B，系统可在竖直方向做简谐运动，则(　　)A．当振动到最低点时，B对A的压力最大B．当B振动到最高点时，B对A的压力最小C．当向上振动经过平衡位置时，B对A的压力最大D．当向下振动经过平衡位置时，B对A的压力最大专项2　回复力的应用1．答案：AD解析：C错，D对：设物体的位移为x，则物体所受的合力F＝－k1x－k2x＝－(k2＋k1)x＝－3kx.A对，B错：由受力特点知物体做简谐运动，由简谐运动的对称性可得OC＝OB.2．答案：C解析：设弹簧的劲度系数为k，振子到平衡位置的位移为x时系统的加速度为a，由牛顿第二定律可得kx＝－(mA＋mB)a，解得系统的加速度a＝－ eq \f(kx,mA＋mB)，对A隔离分析，摩擦力Ff＝mAa＝－ eq \f(mA,mA＋mB)kx，A所受摩擦力为其做简谐运动的回复力，Ff－x图线为斜率为负且过原点的倾斜直线，C正确．3．答案：C解析：要使货物对车厢底板的压力最大，即车厢底板对货物的支持力最大，就要求货物向上的加速度最大，由振动图像可知在t＝ eq \f(3,4)T时，货物向上的加速度最大，货物对车厢底板的压力最大，选项C正确，选项D错误；要使货物对车厢底板的压力最小，即车厢底板对货物的支持力最小，就要求货物向下的加速度最大，由振动图像可知在 eq \f(1,4)T时，货物向下的加速度最大，货物对车厢底板的压力最小，所以选项A、B错误．4．答案：C解析：该简谐振动的振幅为x1，A错误；离平衡位置越近，运动的越快，离平衡位置越远，运动的越慢，只有从平衡位置或最大位移处开始计时， eq \f(1,4)T通过的路程才等于x1，B错误；物块在O位置时受力平衡，有kx0＝mg，x0为弹簧伸长量，在A位置时的回复力大小为F＝k(x0＋x1)－mg＝kx1，C正确，D错误．5．答案：AB解析：由于简谐运动的对称性，A、B一起做简谐运动，B做简谐运动的回复力是由B的重力和A对B的作用力的合力提供．做简谐运动的物体在最大位移处时有最大回复力，即具有最大的加速度am，在最高点和最低点加速度大小相等，最高点时加速度向下，最低点时加速度向上，由牛顿第二定律对B在最高点时有mg－F高＝mam，得F高＝mg－mam，在最低点时有F低－mg＝mam，得F低＝mg＋mam，经过平衡位置时，加速度为零，A对B的作用力F平＝mg.所以A、B选项正确，C、D错误．