粤教版高中物理选修3-4简谐振动作业一.docx

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简谐振动作业一
(简谐运动简谐运动的图象)
例题：一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内装物体B,B的上下表面恰与盒子接触如图所示，A和B的质量m A=m B=1kg,g=10m/s2,不计阻力，先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放，A和B一起作上下方向的简谐运动，已知弹簧的弹性势能决定于其形变的大小，，试求：
（1）A的振幅
（2）B的最大速率
（3）在最高点和最低点A对B的作用力
A
B
针对训练：
1、下面几种运动中，哪些是简谐运动[ ]
A、小球在两个相互连接的倾角为α（α<50）的光滑斜面上来运动
B、小球在一段光滑的竖直平面内的圆弧l上来回运动(R>>l)
C、弹簧振子在竖直方向上下振动
D、置于液体中的密度计的上下振动
2、一弹簧振子沿一直线做简谐运动，当振子的位移为负值时，下列说法正确的是[ ]
A 、 其速度一定为正值，加速度一定为正值
B 、 其速度不一定为正值，加速度一定正值
C 、 其速度一定为负值，加速度不一定为正值
D 、 其速度不一定为负值。

但加速度一定为负值。

3、关于回复力的说法，正确的是[ ]
A 、 回复力是指物体受到的指向平衡位置的合外力
B 、 回复力是指物体受到的合外力
C 、 回复力是以力的效果来命名的力，可以是重力或摩擦力，还可以是几个力的合力
D 、 回复力是运动方向上的合外力。

4、如果下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x 或速度v 与时刻的对应关系，T 是运动的周期 0
T/4
T/2
3T/4
T
甲 零 正向最大 零 负向最大 零 乙 零 负向最大 零 正向最大 零 丙 正向最大 零 负向最大 零 正向最大 丁
负向最大
零
正向最大
零
负向最大
则下列说法中正确的是[ ]
A 、若乙表示位移x,则丙表示相应速度v B. 若丁表示位移x,则甲表示相应速度v C.若丙表示位移x ，则甲表示相应速度v ， D.若甲表示位移x ，则丙表示相应速度v 5、一弹簧振子的简谐运动，周期为T ，则[ ]
A 、 若t 时刻和时刻(t+△t)振子的运动速度大小相等方向相反，则△t 一定等于T/2的整数
倍
B 、 若时刻t 和时刻(t+△t)振子的位移的大小相等，方向相同，则△t 一定等于T 的整数倍
C 、 若△t=T/2,则在t 时刻t+△t 和时刻弹簧的长度一定相等
D 、 若△t=T,则在t 时刻和t+△t 时刻振子运动的加速度一定相等
6、一个弹簧振子在光滑水平面上作简谐振支动，以某时刻作计时零点，经过1/4周期，弹簧振子具有最大正向加速度，那么如图所示的几个振动图线中，哪一个正确反映振子的振动情况[ ]
7、如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着两物块A 、B ，A 、B 的质量均为2kg ，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N 的方向竖直向下的力施加在物体A 上，则此瞬间，A 对B 的压力大小为多少？
时 刻
状
态 物 理
v v v v t
t t t
A C
B D A B
8、如图所示质量为m的木块A和质量为M的木块B用细线捆在一起，B木块与竖直悬挂的轻弹簧相连，它们一起在竖直方向上做简谐运动.在振动中两物体的接触面总处在竖直平面上，设弹簧的劲度系数为k，当它们经过平衡位置时，A.B之间的静摩擦力大小为f0，当它们向下离开平衡的位置的位移为x时，间的静摩擦力为f x，细线对木块的摩擦力不计求：（1）f0的大小
（2）f x的大小
（3）f x会不会等于零?，若等于零，振子A.B所处的位置在何处？
B A
9、如图所示的弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上放一质量为m的砝码随滑块一起作简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，则
(1)使砝码随滑块一起振动的回复力是什么性质的力？它跟位移成正比的比例系
数k/=?
(2)当砝码与滑块的摩擦因数为μ时要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅
多大？
m
M
10、物体做简谐运动，通过A点时的速度为v。

经1s后物体第一次以速度v通过B点，再
经过1S 物体紧接着又通过B 点，已知物体在2S 内所走过的总路程为12cm,则简谐运动的周期的振幅分别是多少？
11、在光滑水平面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为K ，振子质量为M ，振动的最大速度为V 0，如图所示，当振子的最大位移为A 的时刻把质量为m 的物体轻放在其上，则
（1） 要保持物体和振子一起振动，二者间摩擦因素至少多少？ （2） 一起振动时，二者过平衡位置的速度多大？振幅又是多大？
12、一物体沿x 轴做简谐运动，振幅为8cm ，频率为0.5HZ ，在t=0时，位移是4cm ，且向x 轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程。

（用正弦表示）
13、图为两个简谐运动的位移一时间图线，请根据图象写出随时间变化的关系。

m M
0.2 0.1 T/s -1.2
-2 -2
-1.2
x/cm
14、试证明浮在水面上的正方形木块的上下振动是简谐运动。