高中物理 第十一章 1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)課后集訓(xùn) 新人教版選修3-41

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簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 1.下述說(shuō)法中正確的是( ) A.工地上打樁的汽錘的運(yùn)動(dòng)是振動(dòng) B.電鈴在打鈴時(shí)鈴錘的運(yùn)動(dòng)是振動(dòng) C.人走路時(shí)手的運(yùn)動(dòng)是振動(dòng) D.轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪的邊緣上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是振動(dòng)，圓心可以看作是振動(dòng)中心 解析：機(jī)械振動(dòng)指物體在某一位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由定義知ABC正確。而砂輪邊緣上的點(diǎn)所做的運(yùn)動(dòng)不是振動(dòng)，而是圓周運(yùn)動(dòng)。 答案：ABC 2.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是指彈簧振子的運(yùn)動(dòng) C.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng) D.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中最簡(jiǎn)單、最基本的一種 解析：通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)可以知道，彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有許多種，如擺鐘的擺錘的運(yùn)動(dòng)(單擺)、水中的浮標(biāo)的上下微小的浮動(dòng)等等；因?yàn)楹?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力不是恒力，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)中最基本、最簡(jiǎn)單的一種，而不是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中最基本、最簡(jiǎn)單的一種。 答案：A 3.在圖11-1-4中，當(dāng)振子由A向O運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖11-1-4 A.振子的位移在減小 B.振子的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)應(yīng)是O點(diǎn)，所以C、D錯(cuò)誤。由于振子在O點(diǎn)的右側(cè)由A向O運(yùn)動(dòng)，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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖象如圖11-1-5所示。假設(shè)向右的方向?yàn)檎较?，則物體加速度向右且速度向右的時(shí)間段是( ) 圖11-1-5 A.0 s到1 s內(nèi) B.1 s到2 s內(nèi) C.2 s到3 s內(nèi) D.3 s到4 s內(nèi) 解析：由圖象可知，加速度向右的階段是位移向左，即為負(fù)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(yīng)為3—4 s。 答案：D 5.如圖11-1-6所示是某一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，試由圖象判斷下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間是8 s C.4 s末質(zhì)點(diǎn)速度最大，加速度為零 D.第22 s末質(zhì)點(diǎn)的加速度為負(fù) 解析：由圖象讀出最大位移A=3 cm,完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是8 s，故選項(xiàng)A、B正確。4 s末，質(zhì)點(diǎn)位移為零，處于平衡位置，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)加速度為零，據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知當(dāng)時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度最大，故選項(xiàng)C正確。第6 s末質(zhì)點(diǎn)位移為負(fù)的最大，加速度方向與位移方向相反，為正方向，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：ABC 6.一彈簧振子沿x軸振動(dòng)，振幅為4 cm。振子的平衡位置位于x軸上的O點(diǎn)，如圖11-1-7所示，a、b、c、d為4個(gè)不同的振動(dòng)狀態(tài)，黑點(diǎn)表示振子的位置，黑點(diǎn)上箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向；圖11-1-8中給出的①、②、③、④四條振動(dòng)圖象，可用于表示振子的振動(dòng)圖象是( ) 圖11-1-7 圖11-1-8 A.若規(guī)定狀態(tài)a時(shí)t=0，則圖像為① B.若規(guī)定狀態(tài)b時(shí)t=0，則圖像為② C.若規(guī)定狀態(tài)c時(shí)t=0，則圖像為③ D.若規(guī)定狀態(tài)d時(shí)t=0，則圖像為④ 解析：若t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于a狀態(tài)，則此時(shí)x=+3 cm,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，圖①對(duì)；若t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于b狀態(tài)，此時(shí)x=+2 cm,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樨?fù)方向，圖②不對(duì)；若取處于c狀態(tài)時(shí)t=0,此時(shí)x=-2 cm，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樨?fù)方向，故圖③不正確；取狀態(tài)d為t=0時(shí)圖④剛好符合，故A、D正確。 答案：AD 綜合運(yùn)用 7.圖11-1-9表示某質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，0—4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是_________cm,t=6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移是__________cm。 圖11-1-9 答案：8，0 8.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置O，在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，如圖11-1-10(a)所示，它的振動(dòng)圖象如11-1-10(b)所示。取向右為正方向，則OB=_________cm，0.2 s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)開(kāi)________，加速度大小為_(kāi)________；0.4 s末質(zhì)點(diǎn)加速度方向?yàn)開(kāi)________；0.7 s末質(zhì)點(diǎn)在_________之間，質(zhì)點(diǎn)從O運(yùn)動(dòng)到B再運(yùn)動(dòng)到A端時(shí)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(duì)于彈簧振子的周期性振動(dòng)，我們可以通過(guò)如圖11-1-11所示的小球的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的投影來(lái)模擬。即振子從距平衡位置A處?kù)o止釋放的同時(shí)，球恰從B點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)在x軸上的投影與振子運(yùn)動(dòng)同步，小球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度沿x軸的投影即為振子在投影處的速度。圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)半徑為R。由以上條件可知?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度v1=________,振子在O點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_________。 圖11-1-11 解析：圓周運(yùn)動(dòng)線(xiàn)速度：。假設(shè)小球沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，振子釋放時(shí)，對(duì)應(yīng)小球的線(xiàn)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