课时跟踪检测(三) 简谐运动的回复力和能量
一、单项选择题
1.对简谐运动的回复力公式F=-kx的理解,正确的是( )
A.k只表示弹簧的劲度系数
B.式中的负号表示回复力总是负值
C.位移x是相对平衡位置的位移
D.回复力只随位移变化,不随时间变化
解析:选C k是回复力跟位移的比例常数,由简谐运动的系统决定,A错误;位移x是相对平衡位置的位移,C正确;F=-kx中的负号表示回复力总是与振动物体的位移方向相反,B错误;回复力随时间推移做周期性变化,D错误。
2.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中( )
A.振子所受的回复力逐渐增大
B.振子的位移逐渐增大
C.振子的速度逐渐减小
D.振子的加速度逐渐减小
解析:选D 回复力与位移成正比,在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小,故A错误;振子的位移是指由平衡位置指向振动振子所在位置的有向线段,因而向平衡位置运动时位移逐渐减小,故B错误;振子向着平衡位置运动时,回复力与速度方向一致,故振子的速度逐渐增大,故C错误;由牛顿第二定律a=可知,振子加速度逐渐减小,故D正确。
3.沿水平方向振动的弹簧振子如图所示,振子的受力情况是( )
A.重力、支持力和弹簧的弹力
B.重力、支持力、弹簧弹力和回复力
C.重力、支持力和回复力
D.重力、支持力、摩擦力和回复力
解析:选A 回复力是按力的作用效果命名的,不是性质力,在对振子进行受力分析时是对性质力进行分析,因此不能添加上回复力,故选项B、C、D错误,A正确。
4.弹簧振子的质量是2 kg,当它运动到平衡位置左侧2 cm 时,受到的回复力是4 N,当它运动到平衡位置右侧4 cm时,它的加速度是( )
A.2 m/s2,向右 B.2 m/s2,向左
C.4 m/s2,向右 D.4 m/s2,向左
解析:选D 由F=-kx知,在平衡位置左侧2 cm处,回复力为4 N,则在平衡位置