2018版高中物理 第1章 机械振动 第1节 初识简谐运动课后实践导练 粤教版选修3-4.docVIP

初识简谐运动 课标基础 1．关于简谐运动，下列说法正确的是(　　) A．位移的方向总是指向平衡位置 B．加速度的方向总是跟位移的方向相反 C．位移的方向总是跟速度的方向相反 D．速度的方向总是跟位移的方向相同 【解析】　位移方向是由平衡位置为参考点，一般规定平衡位置向右为正，向左为负，加速度的方向总是与位移方向相反，速度可以与位移同向，也可以与位移反向，B正确．【答案】　B 2．一质点做简谐运动的图象如右图1－1－10所示，正确的说法有(　　) 图1－1－10 A．0～0.5 s速度在增大 B．0～0.5 s位移在增大 C．0.5 s～1 s速度在增大 D．0.5 s～1 s位移在增大 【解析】　由图象知0～0.5 s，质点由正向最大位移向平衡位置运动，速度增大，位移减小，A选项正确，B错误；0.5～1 s质点由平衡位置向负向最大位移运动，速度减小，位移增大，故C错，D对．【答案】　AD 3．如图1－1－11所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动的系统．用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是(　　) 图1－1－11A．钢球的最低处为平衡位置 B．钢球原来静止时的位置为平衡位置 C．钢球振动到距原静止位置下方3 cm处时位移为3 cm D．钢球振动到距原静止位置上方2 cm处时位移为2 cm 【解析】　振子平衡位置的定义为振子静止时的位置，故A错，B对．振动的位移为从平衡位置指向某时刻所在位置的有向线段，据题意可判断C对、D错．【答案】　BC 4．如右图1－1－12所示为某质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是(　　) 图1－1－12 A．a、b两点速度同向 B．a、b两点速度反向 C．b、c两点位移同向 D．b、c两点位移反向 【解析】　由图可知，a、b两点是平衡位置同侧的同一位置，两次经过同一位置速度方向相反，故A错B对；b、c两点是关于平衡位置对称的两点，位移方向相反，C错，D对．【答案】　BD 5．有一弹簧振子做简谐运动，则(　　) A．加速度最大时，速度最大 B．速度最大时，位移最大 C．位移最大时，加速度最大 D．位移为零时，加速度最大 【解析】　振子的加速度最大时，处在最大位移处，此时振子速度为零；而速度最大时振子在平衡位置，位移和加速度为零．故选项C正确．【答案】　C 能力提升 6．一弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过O点时开始计时，经过0.3 s第一次到达M点，再经过0.2 s第二次到达M点，则弹簧振子的周期为(　　) A. s　　　　　　　　B．1.4 s C．1.6 s D．3 s 【解析】　如图(a)所示，O表示振子振动的平衡位置，OB或OC表示振幅，振子由O向C运动，从O到C所需时间为周期．由于简谐运动具有对称性，故振子从M到C所用时间与从C到M所用时间相等．故T＝0.3 s＋0.1 s＝0.4 s　T＝1.6 s，故C正确 如图(b)所示，振子由O向B运动，再从B到O再到M用时0.3 s，从M到C再回到M用时0.2 s，由对称性知，从M到C用时0.1 s，故从O振动开始到C为个周期，则T＝0.3 s＋0.1 s＝0.4 s，∴T＝s，故A正确．【答案】　AC 7．如图1－1－13所示为质点的振动图象，下列判断中正确的是(　　) 图1－1－13 A．质点振动周期是8 s B．振幅是±2 cm C．4 s末质点的速度为负，加速度为零 D．10 s末质点的加速度为正，速度为零 【解析】　由振动图象可读得，质点的振动周期为8 s，A对；振幅为2 cm，B错；4秒末质点经平衡位置向负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，C对；10 s末质点在正的最大位移处，加速度为负值，速度为零，D错．【答案】　AC 考向观摩 8．一质点做简谐运动的图象如图1－1－14所示，下列说法正确的是(　　) 图1－1－14 A．质点的振动频率是4 Hz B．在10 s内质点经过的路程是20 cm C．第4 s末质点的速度为零 D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同 【解析】　振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由题图图象可看出，质点运动的周期T＝4 s，其频率f＝＝0.25 Hz；10 s内质点运动了T，其运动路程为s＝×4 A＝×4×2 cm＝20 cm；第4 s末质点在平衡位置，其速度最大；t＝1 s和t＝3 s两时刻，由题图图象可看出，位移大小相等，方向相反．由以上分析可知，B正确．【答案】　B 创新探究 9．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点．图1－1－15上的a、b、c、d为四个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．图1－1－16给出的①②③