高中人教版物理選修3-4素養(yǎng)評(píng)價(jià)：113-簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量-【含解析】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 左端固定的輕質(zhì)彈簧的右端,構(gòu)成一彈簧振子,物塊可沿光滑水平面在BC間做簡諧運(yùn)動(dòng),振幅為A。在運(yùn)動(dòng)過程中將一質(zhì)量為m的小物塊輕輕地放在M上,第一次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到平衡位置O處時(shí)放在上面(有機(jī)械能損失),第二次是當(dāng)M運(yùn)動(dòng)到最大位移處C處時(shí)放在上面,觀察到第一次放后的振幅為A1,第二次放后的振幅為A2,則 ( )=A2=A A2=A=A2A A1=A【解析】選B。振子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰為0,此時(shí)放上小物塊,系統(tǒng)的總能量即為此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能不變,故振幅不變,即A2=A。振子運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)速度最大,彈簧的彈性勢(shì)能為零,放上小物塊后,系統(tǒng)的機(jī)械能減小,根據(jù)能量守恒定律可得機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能的總量減小,故彈簧的最大伸長(壓縮)量減小,即振幅減小,所以A1A,故A1A2=A,B正確。二、非選擇題(14分),側(cè)面積為S的正方體木塊,放在水面上靜止(平衡),如圖所示。現(xiàn)用力向下將其壓入水中一段深度后(未全部浸沒)撤掉外力,木塊在水面上下振動(dòng),試判斷木塊的振動(dòng)是否為簡諧運(yùn)動(dòng)?！窘馕觥恳阅緣K為研究對(duì)象,設(shè)水密度為ρ,靜止時(shí)木塊浸入水中Δx深,當(dāng)木塊被壓入水中x后所受力如圖所示,則F回=mgF浮 ①又F浮=ρgS(Δx+x) ②由①、②兩式,得F回=mgρgS(Δx+x)=mgρgSΔxρgSx因?yàn)閙g=ρgSΔx,所以F回=ρgSx即F回=kx(k=ρgS),所以木塊的振動(dòng)為簡諧運(yùn)動(dòng)。答案:見解析9.(15分)(1)(多選)(2020晉中高二檢測(cè))甲、乙兩彈簧振子,振動(dòng)圖象如圖所示,則可知 ( )∶F乙=2∶1
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