2019-2020学年高中物理人教版选修3-4同步作业与测评:11.1简谐运动 Word版含解析.pdf
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1、DI SHI YI ZHANG | 第十一章 机械振动第十一章 机械振动 第第 1 课时 简谐运动课时 简谐运动 对点训练对点训练 知识点一、对简谐运动的认识知识点一、对简谐运动的认识 1简谐运动属于( ) A匀变速直线运动 B匀速直线运动 C曲线运动 D变速运动 答案答案 D 解析解析 简谐运动的加速度大小不断变化,A、B 错误;简谐运动可能是直线运 动,也可能是曲线运动,故 C 错误 ; 简谐运动的速度不断变化,是变速运动,故 D 正确。 2水平弹簧振子做简谐运动,轨迹上有 A、B 两点,已知振子位于 A、B 两 点的动能 EkAEkB,且 A、B 两点的位移方向相同,则关于振子通过 A、
2、B 两点的 加速度 aA、aB和速度 vA、vB一定有( ) AaAaB,且方向相同 BaAaB,且方向相反 CvAvB,且方向相同 DvAvB,且方向相同 答案答案 A 解析解析 由于动能 EkAxB,加速度 aAaB;由题 意知,A、B 两点的位移方向相同,根据简谐运动的特点可知,A、B 两点的加速 度方向相同, B 错误, A 正确 ; A、 B 两点的速度方向可能相同, 也可能相反, 故 C、 D 错误。 3(多选)下列关于理想弹簧振子的说法中正确的是( ) A任意的弹簧和任意的小球就可以构成弹簧振子 B弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度 C弹簧振子中小球的体积不能忽略 D
3、弹簧振子中的小球一旦振动起来就停不下来 答案答案 BD 解析解析 理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略,小球体积忽略不计,可看成质 点,不计摩擦阻力,小球一旦振动起来将不会停下来,而小球振动时,弹簧不能 超出弹性限度,故 B、D 正确,A、C 错误。 4如图所示,水平方向上有一弹簧振子,O 点是其平衡位置,振子在 a 和 b 之间做简谐运动,关于振子下列说法正确的是( ) A在 a 点时加速度最大,速度最大 B在 O 点时速度最大,位移最大 C在 b 点时位移最大,速度最小 D在 b 点时加速度最大,速度最大 答案答案 C 解析解析 O 点为弹簧振子振动的平衡位置, 其加速度为零, 位移为零, 速
4、度最大, B 错误;振子在 a、b 两位置,振动的位移最大,加速度最大,速度为零,A、D 错误,C 正确。 知识点二、简谐运动图象的应用知识点二、简谐运动图象的应用 5如图所示,一个弹簧振子在 A、B 间做简谐 运动,O 点是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t 0),过 周期,振子具有正方向的最大速度。那 1 4 么下列四幅图象中能够正确反映振子的振动情况的 图线是( ) 答案答案 D 解析解析 振子具有正方向的最大速度,说明此时振子位于平衡位置且向正向最 大位移处移动,只有 D 正确,其他选项都是错误的。 6(多选)如图所示,下列说法正确的是( ) A振动图象是从平衡位置开始计时的 B1 s
5、 末速度沿 x 轴负方向 C1 s 末速度最大 D1 s 末速度最小,为零 答案答案 AD 解析解析 图象从原点位置开始画, 原点表示平衡位置, 即物体从平衡位置起振 ; 1 s 末物体处于正最大位移处,速度为零,故 B、C 错误,A、D 正确。 7 (多选)弹簧振子做简谐运动, 振动图象如图所示, 则下列说法正确的是( ) At1、t2时刻振子的速度大小相等,方向相反 Bt1、t2时刻振子的位移大小相等,方向相反 Ct2、t3时刻振子的速度大小相等,方向相反 Dt2、t4时刻振子的位移大小相等,方向相反 答案答案 D 解析解析 从图象可看出, t1、 t2时刻振子位于同一位置, 位移大小相等
6、, 方向相同, 速度大小相等,方向相反,故 A 正确,B 错误;t2、t3时刻振子位移大小相等,方 向相反,速度大小相等,方向相同,故 C 错误;t2、t4时刻振子分别位于平衡位置 两侧且对称,位移大小相等,方向相反,故 D 正确。 8如图 1 为一弹簧振子的振动图象,图 2 为弹簧振子的示意图,规定向右的 方向为正方向,弹簧振子在 F、G 之间运动,E 是振动的平衡位置,试根据图象分 析以下问题: (1)如图所示,振子振动的起始位置是_,从初始位置开始,振子向 _(填“右”或“左”)运动。 (2)在图 2 中,找出图象中的 O、A、B、C、D 各对应振动过程中的哪个位置? 即 O 对应_,A
7、 对应_,B 对应_,C 对应_,D 对应 _。 (3)在 t2 s 时,振子的速度的方向与 t0 时速度的方向_。 (4)质点在前 4 s 内的位移等于_。 答案答案 (1)E 右 (2)E G E F E (3)相反 (4)0 解析解析 (1)由 xt 图象知, 在 t0 时, 物体在平衡位置, 故起始位置为 E; 从 t0 时刻开始,振子向正方向运动,即向右运动。 (2)由 xt 图象知:O 点、B 点、D 点对应平衡位置的 E 点,A 点在正最大位移 处,对应 G 点;C 点在负最大位移处,对应 F 点。 (3)t2 s 时,图线斜率为负,即速度方向为负方向 ; t0 时,斜率为正,速
8、度 方向为正方向。故两时刻速度方向相反。 (4)4 s 末振子回到平衡位置,故位移为零。 易错点简谐振动中的位移易错点简谐振动中的位移 9如图所示为一弹簧振子,O 为平衡位置,以向右为正方向,振子在 B、C 之间振动时( ) ABO 位移为负,速度为正 BOC 位移为正,速度为负 CCO 位移为负,速度为正 DOB 位移为正,速度为负 易错分析 对简谐振动中的位移概念不清,与运动的位移混淆,错选 C、D。 答案答案 A 解析解析 简谐振动中的位移指的是由平衡位置指向所在位置的有向线段,并非 运动中的位移(即由初位置指向末位置的有向线段),无论 BO 还是 OB,位移 从平衡位置 O 指向所在位
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