3 简谐运动的回复力和能量知识点题库

有一个弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有负方向最大加速度,则它的振动方程是(　　)

A . x=8×10^-3sin(4πt+

)m B . x=8×10^-3sin(4πt-

)m C . x=8×10^-1sin(πt+

π)m D . x=8×10^-1sin(

如图所示是一做简谐运动的物体的振动图像,下列说法正确的是 (　　)

A . 振动周期是2×10^-2s B . 第2个10^-2s内物体的位移是-10cm C . 物体的振动频率为25Hz D . 物体的振幅是10cm

如图是一弹簧振子在水平面内做简谐运动的振动图象，则振子在（　　）

A . t_l和t₄时刻具有相同的动能和动量 B . t₃和t₅时刻具有不同的加速度和相同的动量 C . t₄和t₅时刻具有相同的加速度和动量 D . t₁和t₅时刻具有不同的加速度和相同的动量

下列说法正确的是（　　）

A . 光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小 B . 做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同 C . 在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率 D . 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度 E . 爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期 $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ 为振子的质量， $\text{[math]}$ 为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是（）。

A . 物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍 B . 物块甲的振幅等于物块乙的振幅 C . 物块甲的最大速度是物块乙最大速度的 $\text{[math]}$ D . 物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍 E . 物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍

弹簧振子在做简谐运动时，若某一过程中振子的速率在减小，则此时振子的（）

A . 位移可能在减小 B . 速度与位移方向一定相反 C . 回复力一定在增大 D . 加速度与速度方向可能相同

关于机械波，下列说法正确的是（）

A . 质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 B . 机械波可以在真空中传播 C . 任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D . 振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长

关于机械振动相关的描述，下列说法正确的是（）

A . 单摆的周期随摆球质量的增大而减小 B . 只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 C . 单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零 D . 水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能

如图所示，AB用一轻弹簧连接，静止在水平地面上，AB的质量均为m，对A施加一竖直向下的力F，力F的大小等于 $\text{[math]}$ 现撤去F，A做简谐振动，则A运动到最高点时，B对地面的压力为( )

图片_x0020_100007

A . 0 B . mg C . 2 mg D . 3 mg

一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置向右运动开始计时，经0.13 s质点第一次通过M点，再经0.1 s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为（）

A . 0.72 s B . 0.24 s C . 0.36 s D . 0.12 s

某简谐运动的位移一时间图像如图所示，下列说法正确的是（）

A . 简谐运动的振幅为 $\text{[math]}$ B . 简谐运动的周期为 $\text{[math]}$ C . 位数一时间图像就是振动质点的运动轨迹 D . 振动质点经过图像中A点时速度方向沿t轴负方向

如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为 $\text{[math]}$ ，t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10 $\text{[math]}$ 。以下判断正确的是（　　）

A . h＝1.5m B . 简谐运动的周期是0.8s C . 0.6s内物块运动的路程为0.3m D . t＝0.4s时，物块与小球运动方向相反

如图所示单摆在竖直平面内的A、C之间做简谐运动，O点为单摆的固定悬点，B点为运动中的最低位置，则下列说法正确的是（）

A . 摆球在A点和C点处，速度为零，故细线拉力为零，但回复力不为零 B . 摆球由A点向B点摆动过程中，细线拉力增大，但回复力减小 C . 摆球在B点处，重力势能最小，合力为零 D . 摆球在B点处，动能最大，细线拉力也最大

一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置开始经过2.9 s后，位移的大小和经过的路程分别为 ( )

A . 0 10 cm B . 4 cm 100 cm C . 0 28 cm D . 4 cm 116 cm

如图，轻质弹簧下挂重为300 N的物体A时伸长了3 cm，再挂上重为200 N的物体B时又伸长了2 cm，现将A、B间的细线烧断，使A在竖直平面内振动，则 ( )

A . 最大回复力为500 N，振幅为5 cm B . 最大回复力为200 N，振幅为2 cm C . 只减小A的质量，振动的振幅变小，周期不变 D . 只减小B的质量，振动的振幅变小，周期不变

一水平弹簧振子，每隔时间t，振动物体的位移总是大小和方向都相同，每隔 $\text{[math]}$ 的时间，振动物体的速度总是大小相等，方向相反，则有 ( )

A . 弹簧振子的周期可能小于 $\text{[math]}$ B . 每隔 $\text{[math]}$ 的时间，振动物体的加速度总是相同的 C . 每隔 $\text{[math]}$ 的时间，振动物体的动能总是相同的 D . 每隔 $\text{[math]}$ 的时间，弹簧的长度总是相同的

如图所示，位于原点O处的波源从某时刻开始振动，振动方程为 $\text{[math]}$ 。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播。当坐标为 $\text{[math]}$ 的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷。

（1）该简谐波的波速是多少？
（2）当波速为 $\text{[math]}$ 时，求波源从开始起振 $\text{[math]}$ 内质点P通过的路程是多少？

飞力士棒（Flexi-bar）是德国物理治疗师发明的一种物理康复器材，也是一种有效加强躯干肌肉功能的训练器材。标准型飞力士棒整体结构由中间的握柄，两端负重头，用一根PVC软杆连接，质量为 $\text{[math]}$ ，长度为 $\text{[math]}$ ，棒的固有频率为 $\text{[math]}$ ，如图所示，可以使用双手进行驱动，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（）

A . 使用者用力越大飞力士棒振动越快 B . 随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定越来越大 C . 双手驱动该飞力士棒每分钟振动270次全振动，会产生共振 D . 负重头质量相同，同样材料的PVC杆缩短，飞力士棒的固有频率不变

如图所示，沿x轴方向传播的一列简谐横波， $\text{[math]}$ 时的波形如图线所示，过O点的质点经0.2s到达波谷位置；已知该横波的传播周期大于0.4s。

（i）求该波的速度；

（ii） $\text{[math]}$ 处的质点在0~0.2s的时间内通过的路程为4cm，求该波的振幅以及 $\text{[math]}$ 处质点的振动方程。

一水平弹簧振子做简谐运动，以相同速度先后经过M、N两点，用时0.1s，又经0.1s再次回到N点，已知振子在这0.2s经过的路程为16cm，则（）

A . 该弹簧振子的振动频率为5Hz B . 该弹簧振子做简谐运动的振幅为16cm C . 若振子经过正向最大位移处开始计时，则t＝2.1s时刻的位移为－8cm D . 若振子经过平衡位置开始计时，则在2.5s内振子经过的路程为2m

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