高中物理 第十一章 1 簡諧運動課后集訓 新人教版選修3-41

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簡諧運動 基礎過關 1.下述說法中正確的是( ) A.工地上打樁的汽錘的運動是振動 B.電鈴在打鈴時鈴錘的運動是振動 C.人走路時手的運動是振動 D.轉動的砂輪的邊緣上某點的運動是振動，圓心可以看作是振動中心 解析：機械振動指物體在某一位置兩側所做的往復運動，由定義知ABC正確。而砂輪邊緣上的點所做的運動不是振動，而是圓周運動。 答案：ABC 2.下列說法中正確的是( ) A.彈簧振子的運動是簡諧運動 B.簡諧運動就是指彈簧振子的運動 C.簡諧運動是勻變速運動 D.簡諧運動是機械運動中最簡單、最基本的一種 解析：通過本節(jié)的學習可以知道，彈簧振子的運動是簡諧運動，但是簡諧運動有許多種，如擺鐘的擺錘的運動(單擺)、水中的浮標的上下微小的浮動等等；因為簡諧運動的回復力不是恒力，所以簡諧運動不是勻變速運動；簡諧運動是機械振動中最基本、最簡單的一種，而不是機械運動中最基本、最簡單的一種。 答案：A 3.在圖11-1-4中，當振子由A向O運動時，下列說法中正確的是( ) 圖11-1-4 A.振子的位移在減小 B.振子的運動方向向左 C.振子的位移方向向左 D.振子的位移大小在增大 解析：位移的參考點應是O點，所以C、D錯誤。由于振子在O點的右側由A向O運動，所以振子的位移方向向左，位移的大小在不斷地減小。 答案：AB 4.在水平方向上做簡諧運動的質點，其振動圖象如圖11-1-5所示。假設向右的方向為正方向，則物體加速度向右且速度向右的時間段是( ) 圖11-1-5 A.0 s到1 s內 B.1 s到2 s內 C.2 s到3 s內 D.3 s到4 s內 解析：由圖象可知，加速度向右的階段是位移向左，即為負值階段2—4 s，而速度向右階段為0—1 s,3—5 s。綜合分析知應為3—4 s。 答案：D 5.如圖11-1-6所示是某一質點做簡諧運動的圖象，試由圖象判斷下列說法哪些正確( ) 圖11-1-6 A.最大位移是3 cm B.完成一次周期性運動的時間是8 s C.4 s末質點速度最大，加速度為零 D.第22 s末質點的加速度為負 解析：由圖象讀出最大位移A=3 cm,完成一次周期性運動的時間是8 s，故選項A、B正確。4 s末，質點位移為零，處于平衡位置，此時質點加速度為零，據簡諧運動特點可知當時質點速度最大，故選項C正確。第6 s末質點位移為負的最大，加速度方向與位移方向相反，為正方向，故選項D錯誤。 答案：ABC 6.一彈簧振子沿x軸振動，振幅為4 cm。振子的平衡位置位于x軸上的O點，如圖11-1-7所示，a、b、c、d為4個不同的振動狀態(tài)，黑點表示振子的位置，黑點上箭頭表示運動的方向；圖11-1-8中給出的①、②、③、④四條振動圖象，可用于表示振子的振動圖象是( ) 圖11-1-7 圖11-1-8 A.若規(guī)定狀態(tài)a時t=0，則圖像為① B.若規(guī)定狀態(tài)b時t=0，則圖像為② C.若規(guī)定狀態(tài)c時t=0，則圖像為③ D.若規(guī)定狀態(tài)d時t=0，則圖像為④ 解析：若t=0時質點處于a狀態(tài)，則此時x=+3 cm,運動方向為正方向，圖①對；若t=0時質點處于b狀態(tài)，此時x=+2 cm,運動方向為負方向，圖②不對；若取處于c狀態(tài)時t=0,此時x=-2 cm，運動方向為負方向，故圖③不正確；取狀態(tài)d為t=0時圖④剛好符合，故A、D正確。 答案：AD 綜合運用 7.圖11-1-9表示某質點簡諧運動的圖象，0—4 s內質點通過的路程是_________cm,t=6 s時質點的位移是__________cm。 圖11-1-9 答案：8，0 8.一個質點經過平衡位置O，在A、B間做簡諧運動，如圖11-1-10(a)所示，它的振動圖象如11-1-10(b)所示。取向右為正方向，則OB=_________cm，0.2 s末質點的速度方向為_________，加速度大小為_________；0.4 s末質點加速度方向為_________；0.7 s末質點在_________之間，質點從O運動到B再運動到A端時間t=_________s。 圖11-1-10 答案：5 cm 由O向A 0 由A向O OB 0.6 s 5 9.對于彈簧振子的周期性振動，我們可以通過如圖11-1-11所示的小球的勻速圓周運動的投影來模擬。即振子從距平衡位置A處靜止釋放的同時，球恰從B點做勻速圓周運動，小球運動在x軸上的投影與振子運動同步，小球運動的線速度沿x軸的投影即為振子在投影處的速度。圓周運動的周期為T半徑為R。由以上條件可知勻速圓周運動的線速度v1=________,振子在O點的速度大小為__________。 圖11-1-11 解析：圓周運動線速度：。假設小球沿順時針方向運動，振子釋放時，對應小球的線速度方向與水平方向夾角為45,則有v2=v1cos45=。 答案：2πA/T 振子在的速度大小為