高中物理 1.1 初識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練 粵教版選修3-4.doc

1、a第一節(jié) 初識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練1初識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)夯實(shí)1.(多選)下列幾種運(yùn)動(dòng)中屬于機(jī)械振動(dòng)的是()A.乒乓球在地面上的上下運(yùn)動(dòng)B.彈簧振子在豎直方向的上下運(yùn)動(dòng)C.秋千在空中來(lái)回運(yùn)動(dòng)D.豎于水面上的圓柱形玻璃瓶上下振動(dòng)答案BCD解析機(jī)械振動(dòng)是物體在平衡位置兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),乒乓球的上下運(yùn)動(dòng)不是在平衡位置兩側(cè)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。2.關(guān)于機(jī)械振動(dòng)的位移和平衡位置的說(shuō)法中正確的是()A.平衡位置就是物體振動(dòng)范圍的中心位置B.機(jī)械振動(dòng)的位移總是以平衡位置為起點(diǎn)的位移C.機(jī)械振動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的路程越大,發(fā)生的位移也越大D.機(jī)械振動(dòng)的位移是指振動(dòng)物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)的位移答案B解析平衡位置是物體自由靜止的位

2、置。此位置與物體的受力有關(guān),與是否為振動(dòng)范圍的中心位置無(wú)關(guān)。振動(dòng)位移是以平衡位置為初始點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)所在的位置的有向線段,振動(dòng)位移隨時(shí)間而變化。振動(dòng)物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)振動(dòng)位移最大。3.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子除平衡位置外,在其他所有位置時(shí),關(guān)于它的速度方向,下列說(shuō)法正確的是()A.總是與位移方向相反B.總是與位移方向相同C.遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)與位移方向相反D.向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)與位移方向相反答案D解析做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振子,速度方向與位移方向存在兩種可能,因?yàn)槲灰频姆较蚩偸潜畴x平衡位置,所以當(dāng)振子靠近平衡位置時(shí),二者方向相反,遠(yuǎn)離平衡位置時(shí),二者方向相同。故選項(xiàng)D正確。4.手機(jī)是常用的通信工具,當(dāng)來(lái)電話時(shí),它可

3、以用振動(dòng)來(lái)提示人們。振動(dòng)原理很簡(jiǎn)單,是一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)后,電動(dòng)機(jī)就跟著振動(dòng)起來(lái)。其中葉片的形狀你認(rèn)為是下圖中的()答案A解析B、C、D中圖形均為中心對(duì)稱圖形,轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)不會(huì)引起振動(dòng)。5.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,在4 s內(nèi)具有最大負(fù)方向速度和具有最大正方向加速度的時(shí)刻分別是()aaA.1 s,4 sB.3 s,2 sC.1 s,2 sD.3 s,4 s答案C解析彈簧振子的加速度大小與位移成正比,方向與位移相反,所以當(dāng)振子具有最大負(fù)方向位移時(shí)具有最大正方向加速度;位移時(shí)間圖象的斜率反映速度,1 s時(shí)具有最大負(fù)向速度,C正確。6.(多選)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,有

4、P、Q兩點(diǎn)關(guān)于平衡位置對(duì)稱,則物體()A.在兩點(diǎn)處的位移相等B.在兩點(diǎn)處的速度可能相同C.在兩點(diǎn)處的加速度可能相同D.在兩點(diǎn)處的動(dòng)能相同答案BD解析位移是矢量,不僅有大小,而且有方向。加速度一定與位移反向,所以在P、Q兩點(diǎn)位移、加速度一定不相同。而速度有時(shí)相同,有時(shí)相反,所以B、D選項(xiàng)正確。7.(多選)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.01 s速度在增大B.01 s位移在增大C.23 s速度在增大D.23 s位移在增大答案AC解析01 s質(zhì)點(diǎn)從最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度增大,位移減小。23 s質(zhì)點(diǎn)從負(fù)向最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度越來(lái)越大,但相對(duì)于平衡位置的位移越來(lái)

5、越小,故A、C正確。8.關(guān)于振幅的各種說(shuō)法中,正確的是()A.振幅是振子離開平衡位置的最大距離B.位移是矢量,振幅是標(biāo)量,位移的大小等于振幅C.振幅等于振子運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度D.振幅越大,表示振動(dòng)越強(qiáng),周期越長(zhǎng)答案A解析振幅是振子離開平衡位置的最大距離,它是表示振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量,振幅越大,振動(dòng)越強(qiáng),但振幅的大小與周期無(wú)關(guān)。9.某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)開始計(jì)時(shí),則()A.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)再次經(jīng)過(guò)此位置時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間為一個(gè)周期B.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的速度再次與零時(shí)刻的速度相同時(shí),經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)周期C.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的加速度再次與零時(shí)刻的加速度相同時(shí),經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)周期D.以上三種說(shuō)法都不對(duì)答案Daa解析必須再次同

6、方向經(jīng)過(guò)該位置才是一個(gè)周期,A錯(cuò);根據(jù)對(duì)稱性,在平衡位置兩側(cè)存在速度相同的點(diǎn),B錯(cuò);若質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始運(yùn)動(dòng),加速度為零,再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期其加速度又變?yōu)榱?C錯(cuò)。10.有一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()A.加速度最大時(shí),速度最大B.速度最大時(shí),位移最大C.位移最大時(shí),加速度最大D.位移為零時(shí),加速度最大答案C解析振子的加速度最大時(shí),振子處在最大位移處,此時(shí)振子的速度為零;而速度最大時(shí),振子在平衡位置,位移和加速度都為零。11.(多選)一個(gè)彈簧振子在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其中有兩個(gè)時(shí)刻彈簧對(duì)振子的彈力大小相等,但方向相反,那么這兩個(gè)時(shí)刻彈簧振子的()A.速度一定大小相等,方向相反B

7、.加速度一定大小相等,方向相反C.位移一定大小相等,方向相反D.以上三項(xiàng)都不對(duì)答案BC解析由彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律知,當(dāng)彈簧彈力大小相等、方向相反時(shí),這兩時(shí)刻振子的位移大小相等、方向相反,加速度大小相等、方向相反,B、C正確。由于振子的運(yùn)動(dòng)方向在兩時(shí)刻可能相同,也可能相反,故A、D錯(cuò)誤。故正確選項(xiàng)為B、C。能力提升12.(多選)如圖為某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象,若t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)O點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)51150089)A.質(zhì)點(diǎn)在0.7 s時(shí),正在背離平衡位置運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)在1.5 s時(shí)的位移最大C.1.21.4 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移在增大D.1.61.8 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移

8、在增大答案BC解析位移是由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段,故質(zhì)點(diǎn)在0.7 s時(shí)的位移方向向右,且正在向平衡位置運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)在1.5 s時(shí)的位移達(dá)到最大,選項(xiàng)B正確;1.21.4 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)正在背離平衡位置運(yùn)動(dòng),其位移在增大,選項(xiàng)C正確;1.61.8 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)正在向平衡位置運(yùn)動(dòng),其位移在減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。13.如圖所示,一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),先后以同樣的速度通過(guò)相距10 cm的A、B兩點(diǎn),歷時(shí)0.5 s,過(guò)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)0.5 s質(zhì)點(diǎn)以方向相反、大小相等的速度再次通過(guò)B點(diǎn),則質(zhì)點(diǎn)從離開O點(diǎn)到再次回到O點(diǎn)歷時(shí)()(導(dǎo)學(xué)號(hào)51150090)A.0.5 sB.1.0 sC.2.0

9、 sD.4.0 saa答案B解析根據(jù)題意,由振動(dòng)的對(duì)稱性可知:AB的中點(diǎn)(設(shè)為O)為平衡位置,A、B兩點(diǎn)對(duì)稱分布于O點(diǎn)兩側(cè)。質(zhì)點(diǎn)從平衡位置O向右運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間應(yīng)為tOB=0.5 s=0.25 s,質(zhì)點(diǎn)從B向右到達(dá)右方極端位置(設(shè)為D)的時(shí)間tBD=0.5 s=0.25 s,所以質(zhì)點(diǎn)從離開O點(diǎn)到再次回到O點(diǎn)的時(shí)間t=2tOD=2(0.25+0.25) s=1.0 s,故正確選項(xiàng)為B。14.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象,根據(jù)圖象中的信息,回答下列問(wèn)題:(導(dǎo)學(xué)號(hào)51150091)(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大?(2)在前4 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)在哪些時(shí)刻的位移最大?(3)在1.6 s和2.5

10、s兩個(gè)時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?答案(1)10 cm(2)1 s末、3 s末(3)均向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)解析(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離是10 cm。(2)質(zhì)點(diǎn)的最大位移在前4 s發(fā)生在1 s末和3 s末,位移大小為10 cm。(3)在1.6 s至2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移減小,因此是向平衡位置運(yùn)動(dòng)。在2.5 s至3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移增大,因此是背離平衡位置運(yùn)動(dòng),也可以說(shuō)成是兩個(gè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)均在向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。15.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖線可用下述方法畫出:如圖甲所示,在彈簧振子的小球上安裝一枝繪圖筆P,讓一條紙帶在與小球振動(dòng)方向垂直的方向上勻速運(yùn)動(dòng),筆P在紙帶上畫出的就是小球的振動(dòng)圖象。取振子水平向右的方向?yàn)?/p>

11、振子離開平衡位置的位移正方向,紙帶運(yùn)動(dòng)的距離代表時(shí)間,得到的振動(dòng)圖線如圖乙所示。(導(dǎo)學(xué)號(hào)51150092)(1)為什么必須勻速拖動(dòng)紙帶?(2)剛開始計(jì)時(shí)時(shí),振子處在什么位置?t=17 s時(shí)振子相對(duì)平衡位置的位移是多少?(3)若紙帶運(yùn)動(dòng)的速度為2 cm/s,振動(dòng)圖線上1 s處和3 s處對(duì)應(yīng)紙帶上兩點(diǎn)間的距離是多少?(4)振子在 s末負(fù)方向速度最大;在 s末正方向加速度最大;2.5 s時(shí)振子正在向方向運(yùn)動(dòng)。答案(1)在勻速條件下,可以用紙帶通過(guò)的位移表示時(shí)間(2)左側(cè)最大位移零(3)4 cm(4)30(或4)負(fù)解析(1)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),由x=vt知,位移與時(shí)間成正比,因此在勻速條件下,可以用紙帶通過(guò)的位移表示時(shí)間。(2)由題圖乙可知t=