高中物理 11.1简谐运动梯度练习 新人教版选修3-4

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1、梯度练习：11.1简谐运动基础强化1．下列情形中不属于机械振动的是(　　)A．水中浮标上下浮动　　　　B．秋千的摆动C．拨动后的琴弦D．表针沿表盘转动解析：物体做机械振动时存在某一平衡位置、且物体在这一位置两侧往复运动，A、B、C选项中描述的运动均符合这一要求，D选项表针做圆周运动，它并不是在某一位置两侧往复运动，故D选项不属于机械振动．答案：D2．关于简谐运动，下列说法正确的是(　　)A．位移的方向总指向平衡位置B．加速度方向总和位移方向相反C．位移方向总和速度方向相反D．速度方向总跟位移方向相同解析：简谐运动的

2、位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动过程中任一时刻的位移都是背离平衡位置的，故A选项错误；振子的加速度总是指向平衡位置的，而位移总是背离平衡位置的，故B选项正确；振子在平衡位置两侧往复运动，故C、D选项错误．答案：B3．如下图所示的一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置则(　　)A．A→O时，位移为负，速度为正B．O→B时，位移为正值，加速度为负值C．B→O时，位移为负，速度为正D．O→A时，位移为负，加速度为正解析：位移方向是从平衡位置指向振子所在位置，加速度方向总是指向平衡位置，所以本题正确选项C.答案：C

3、4．如右图所示，为一弹簧振子做简谐运动的振动图线，在t1、t2时刻这个质点的(　　)A．加速度相同B．位移相同C．速度相同D．机械能相同解析：在弹簧振子做简谐运动时机械能守恒，在t1、t2两时刻振子具有相同大小的位移，但方向不同，加速度不同，故A、B不正确；由图象可知t1、t2两时刻速度方向不同故C选项错误．答案：D5．弹簧振子多次经过同一位置时，下列物理量变化的有(　　)A．位移　　　　　　　　B．速度C．加速度D．速率解析：弹簧振子经过同一位置时，其相对平衡位置的位移是相同的、振子所受到合力是相同的，振动过程中

4、系统的机械能守恒，在同一位置时，弹簧的弹性势能相同，振子所具有的动能相同，所以只有速度是变化的，速率不变．答案：B能力提升6．弹簧上端固定在O点，下端连结一小球，组成一个振动系统，如右图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，下列说法正确的是(　　)A．球的最低点为平衡位置B．弹簧原长时的位置为平衡位置C．球速为零的位置为平衡位置D．球原来静止的位置为平衡位置解析：平衡位置是振动系统不振动时，振子处于平衡状态时所处的位置，故D选项正确．答案：D7．如右图所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确

5、的是(　　)A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N速度是先减小后增大D．由M→N位移始终减小解析：简谐运动位移是以平衡位置为初始位置的，P→Q的过程位移在增大，速度在减小，故A选项正确．B选项错误；由M→N速度先增大后减小，故C选项错误；M→N位移先减小后增大，故D选项错误．答案：A8．如下图所示，为弹簧振子运动过程的列表，将表填写完整．振子运动A→OO→A′A′→OO→A位移x方向大小变化向右减小弹力F方向大小变化向左减小加速度a方向大小变化向左减小速度v方向大小变化向左增大　答案：振子运动A→

6、OO→A′A′→OO→A位移x方向、大小变化向右减小向左增大向左减小向右增大弹力F方向、大小变化向左减小向右增大向右减小向左增大加速度a方向、大小变化向左减小向右增大向右减小向左增大速度v方向、大小变化向左增大向左减小向右增大向右减小9.如下图所示的频闪照片中，取小球在中心位置O(平衡位置)时为t＝0，此时小球向右运动，设水平向右的位移为正，每次曝光的时间间隔为Δt.请你用图中刻度尺测量小球在不同时刻的位移(刻度尺最小刻度为mm)，记录在你设计的表格中，根据记录的数据在下图所示的坐标平面上描绘振子做简谐运动的位移—

7、时间图象．答案：从题图中读出各位置时的位移描点作图.时间0Δt2Δt3Δt4Δt5Δt6Δt位移/cm01.22.33.24.04.54.0时间7Δt8Δt9Δt10Δt11Δt12Δt13Δt位移/cm3.22.31.20－1.2－2.3－3.2时间14Δt15Δt16Δt17Δt18Δt19Δt20Δt位移－4.0－4.5－4.0－3.2－2.3－1.20图象如下图所示10．如下图所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图中的信息，回答下列问题．(1)质点离开平衡位置的最大位移是多少？(2)在1.5s和2.5s两

8、个时刻，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2秒末的位移是多少？在前4秒内的路程是多少？解析：由图象上的信息，结合质点振动过程作出如下回答：(1)质点离开平衡位置的最大距离就是x的最大值10cm.(2)在1.5s以后的时间质点位移减少，因此是指向平衡位置运动，在2.5秒以后的时间位移增大，因此是背离平衡位置运动．(3)质点在2秒末时在平衡位置，因此位移为零．质