2020-2021學(xué)年物理新教材人教版選擇性必修第一冊(cè)課時(shí)分層作業(yè) 2.1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) Word版含解析

1、課時(shí)分層作業(yè)(六)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(建議用時(shí)：25分鐘)考點(diǎn)一彈簧振子及彈簧振子的位移時(shí)間圖像1對(duì)于做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，下述說(shuō)法不正確的是()a振子通過(guò)平衡位置時(shí)，速度最大b振子在最大位移處時(shí)，速度最大c振子在連續(xù)兩次通過(guò)同一位置時(shí)，位移相同d振子連續(xù)兩次通過(guò)同一位置時(shí)，動(dòng)能相同b振子經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度最大，a正確；振子在最大位移處時(shí)速度最小，為零，b錯(cuò)誤；同一位置相對(duì)于平衡位置的位移相同，c正確；動(dòng)能是標(biāo)量，振子經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)速度的大小相同，則動(dòng)能相同，d正確2.(多選)如圖所示為一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子的xt圖像，在下列哪些時(shí)刻，位移和速度的方向相同()a1.4 sb4.6 sc4.2 sd5

2、se6.2 sace根據(jù)質(zhì)點(diǎn)在下一時(shí)刻的位置來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)的速度方向3如圖甲所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖像，規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，乙圖中e為平衡位置，f、g為最大位移位置，試根據(jù)圖像分析以下問(wèn)題甲乙(1)如圖甲所示的振子振動(dòng)的起始位置是_，從起始位置開(kāi)始，振子向_(選填“右”或“左”)運(yùn)動(dòng)(2)圖甲中的o、a、b、c、d各對(duì)應(yīng)圖乙中的哪個(gè)位置，即o對(duì)應(yīng)_，a對(duì)應(yīng)_，b對(duì)應(yīng)_，c對(duì)應(yīng)_，d對(duì)應(yīng)_(3)在t2 s時(shí)，振子速度的方向與t0時(shí)速度的方向_(選填“相同”或“相反”)(4)質(zhì)點(diǎn)在前4 s內(nèi)的位移等于_解析(1)由題圖甲可知，起始位置位移為零，而位移是指由平衡位置指向振子所在位置的有向線段的長(zhǎng)度，

3、故起始位置應(yīng)在平衡位置且向右運(yùn)動(dòng)(2)o、b、d三點(diǎn)位移為零，對(duì)應(yīng)平衡位置e，a點(diǎn)為正向最大位移處，對(duì)應(yīng)位置為g，c點(diǎn)為負(fù)向最大位移處，對(duì)應(yīng)位置為f.(3)t0時(shí)，切線斜率為正，說(shuō)明振子向正方向運(yùn)動(dòng)，t2 s時(shí)，切線斜率為負(fù)，說(shuō)明振子向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則兩時(shí)刻速度方向相反(4)振子從平衡位置運(yùn)動(dòng)4 s，恰好又回到平衡位置，故位移為0.答案(1)平衡位置右(2)egefe(3)相反(4)0考點(diǎn)二簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖像4如圖所示，一彈性小球被水平拋出，在兩個(gè)豎直且互相平行的平面間運(yùn)動(dòng)，小球落在地面之前的運(yùn)動(dòng)()a是機(jī)械振動(dòng)，但不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)b是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但不是機(jī)械振動(dòng)c是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也是機(jī)械振動(dòng)d不是簡(jiǎn)諧運(yùn)

4、動(dòng)，也不是機(jī)械振動(dòng)d該題考查振動(dòng)和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)機(jī)械振動(dòng)具有往復(fù)的特性，可以重復(fù)地進(jìn)行，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，沒(méi)有重復(fù)運(yùn)動(dòng)的路徑，因此不是機(jī)械振動(dòng)，當(dāng)然也肯定不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)5(多選)如圖所示是質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像由此可知()at0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移、速度均為零bt1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移最大，速度為零ct2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移為零，速度為負(fù)向最大值dt4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)bc該題考查利用圖像分析位移和速度t0時(shí)，速度最大，位移為零，a錯(cuò)誤；t1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移最大，速度為零，b正確；t2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置，位移為零，速度沿負(fù)方向最大，c正確；t4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移為零，速度最大，d錯(cuò)誤6(多選)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)

5、動(dòng)，其位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線如圖所示，由圖可知，t2.5 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的()a速度沿負(fù)方向b速度沿正方向c質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置移動(dòng)d質(zhì)點(diǎn)正遠(yuǎn)離平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)bc根據(jù)振動(dòng)的xt圖像可知，t2.5 s時(shí)位移x0，且正在減小，對(duì)應(yīng)振動(dòng)情景如圖所示振子從負(fù)位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以速度沿正方向且正在增大，位移沿負(fù)方向且正在減小，故b、c正確，a、d錯(cuò)誤7如圖所示為某物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，下列說(shuō)法中正確的是()a由pq位移在增大b由pq速度在增大c由mn速度是先減小后增大d由mn位移始終減小a簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移是以平衡位置為初始位置的，pq的過(guò)程位移在增大，速度在減小，故a項(xiàng)正確，b項(xiàng)錯(cuò)誤；由mn速度先

6、增大后減小，故c項(xiàng)錯(cuò)誤；mn位移先減小后增大，故d項(xiàng)錯(cuò)誤8如圖所示是某振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，以下說(shuō)法正確的是()a因?yàn)檎駝?dòng)圖像可由實(shí)驗(yàn)直接得到，所以圖像就是振子實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡b振動(dòng)圖像反映的是振子位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，并不是振子運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡c振子在b位置的位移就是曲線bc的長(zhǎng)度d振子運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度方向即該點(diǎn)的切線方向b振動(dòng)圖像表示振子位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，并不是振子實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，b正確，a、c錯(cuò)誤b點(diǎn)切線的方向不表示振子運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度方向，d錯(cuò)誤9.如圖所示，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像上有a、b、c、d、e、f六個(gè)點(diǎn)，其中：(1)與a點(diǎn)位移相同的點(diǎn)有哪些？(2)與a點(diǎn)速度相同的點(diǎn)有哪些？(3)圖

7、像上從a點(diǎn)到c點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為多少？解析(1)分析圖像可得a、b、e、f的位移均為1 cm.c、d點(diǎn)的位移都是1 cm.故與a點(diǎn)位移相同的點(diǎn)為b、e、f三點(diǎn)(2)由(1)可知，圖像上的a、b、e、f點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到同一位置圖像上的c、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于o點(diǎn)對(duì)稱的另一位置故以上6個(gè)點(diǎn)的速度大小相等再結(jié)合圖像可以判斷a、b、c、d、e、f 6個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向分別為正向、負(fù)向、負(fù)向、正向、正向和負(fù)向故與a點(diǎn)有相同速度的點(diǎn)為d和e.(3)圖像上從a點(diǎn)到b點(diǎn)，對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)從正方向1 cm處先是到達(dá)2 cm處又返回到1 cm處，通過(guò)的路程為2 cm.從b點(diǎn)到c點(diǎn)，對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)從正方向1 cm處經(jīng)平衡位置運(yùn)動(dòng)

8、到負(fù)方向1 cm處，通過(guò)的路程也為2 cm，故從a點(diǎn)到c點(diǎn)總共通過(guò)的路程為4 cm.答案(1)b、e、f(2)d、e(3)4 cm(建議用時(shí)：15分鐘)10(多選)勁度系數(shù)為20 n/m的水平彈簧振子，它的振動(dòng)圖像如圖所示，則圖像上的p點(diǎn)反映出此時(shí)刻()a彈簧振子的運(yùn)動(dòng)方向沿x軸正方向b振子所受彈力為0.5 n，其方向沿x軸負(fù)方向c由t0到圖像上p點(diǎn)所示時(shí)刻振子所經(jīng)過(guò)的路程為37.5 cmd由t0到圖像上p點(diǎn)所示時(shí)刻的這段時(shí)間內(nèi)，振子運(yùn)動(dòng)的位移為2.5 cmabcp點(diǎn)處斜率為正值，故運(yùn)動(dòng)方向沿x軸正方向，a正確；此時(shí)x2.5102 m，由fkx有f0.5 n，方向指向平衡位置，即向負(fù)方向，b正

9、確；由t0到圖像上p點(diǎn)所示時(shí)刻振子所經(jīng)過(guò)的路程為37.5 cm，而位移應(yīng)為負(fù)方向2.5 cm，c正確，d錯(cuò)誤11在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖像如圖所示，假設(shè)向右的方向?yàn)檎较?，則物體的位移向左且速度向右的時(shí)間段是()a0到1 s內(nèi)b1 s到2 s內(nèi)c2 s到3 s內(nèi)d3 s到4 s內(nèi)d位移向左表示位移為負(fù)值，速度向右表示速度為正值，物體正在由負(fù)的最大位移處向平衡位置移動(dòng)，即3 s到4 s內(nèi)，故選d.12裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖像可能正確的是()d試管在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置是在重力與浮力相等的位置，開(kāi)始時(shí)向上提起的距離，就是其偏離平衡位置的位移，為正向最大位移，開(kāi)始時(shí)，試管由正向最大位移處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故正確選項(xiàng)為d.13如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端系于天花板上，一端掛一質(zhì)量為m的小球，彈簧的勁度系數(shù)為k，將小球從彈簧為自由長(zhǎng)度時(shí)的豎直位置放手后，小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則：(1)小球從放手運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，下降的高度為多少？(2)小球運(yùn)動(dòng)到最