人教版高中物理选修34同步练习:《简谐运动》(含答案)
人教版高中物理选修3-4一课一练同步训练题含参考答案
编者的话一中高二物理组为了方便高二的同学学习必修3-4的教材,深入理解基本物理概念,熟练掌握物理基本规律,一中高二物理备课组编写了物理选修3-4的同步课课练。
此练习可以作为课后作业使用,也可作为补充练习。
本练习前5题属于基础训练,后7题属于提高练习,教师和同学可根据学习的实际情况灵活选用。
本书适合人教版物理教材。
.高中物理选修3-4一课一练同步训练题目录简谐运动每课一练 3简谐运动的描述每课一练 7简谐运动的回复力和能量每课一练2 10单摆每课一练 13外力作用下的振动每课一练 16波的形成和传播每课一练 18波的图象每课一练 20波长、频率和波速 1每课一练 22波长、频率和波速 2每课一练26波的衍射和干涉每课一练30多普勒效应每课一练31光的反射和折射每课一练35全反射每课一练38光的干涉每课一练40 实验:用双缝干涉测量光的波长每课一练41光的衍射每课一练46光的偏振每课一练47光的颜色色散每课一练激光每课一练 50电磁波的发现每课一练54电磁振荡每课一练56电磁波的发射和接收每课一练58电磁波与信息化社会每课一练电磁波谱每课一练60~2 相对论简介1每课一练62 ~4 相对论简介2每课一练64参考答案简谐运动每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉审核:刘军1.下列运动中属于机械振动的是( )A.小鸟飞走后树枝的运动B.爆炸声引起窗子上玻璃的运动C.匀速圆周运动D.竖直向上抛出物体的运动2.做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大,则这段时间内( )A.振子的位移越来越大B.振子正向平衡位置运动C.振子速度与位移同向D.振子速度与位移方向相反3.关于简谐运动的振动图象,下列说法中正确的是( )A.表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B.由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C.表示质点的位移随时间变化的规律D.由图象可判断任一时刻质点的速度方向4.如图6所示是某振子做简谐运动的图象,以下说法中正确的是( )图6A.因为振动图象可由实验直接得到,所以图象就是振子实际运动的轨迹B.振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D.振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图75.如图7是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象,下列有关该图象的说法正确的是( )A.该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D.图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同6.如图8所示为弹簧振子的振动图象,关于振子的振动,下列描述正确的是( )图8A.振子沿如图所示的曲线运动B.图象描述的是振子的位移随时间变化的规律C.从 s到 s内振子先加速运动后减速运动D.从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动7.如图9所示为某质点在0~4 s内的振动图象,则( )图9A.质点在3 s末的位移为2 mB.质点在4 s末的位移为8 mC.质点在4 s内的路程为8 mD.质点在4 s内的路程为零8.在水平方向上做简谐运动的质点,其振动图象如图10所示.假设向右的方向为正方向,则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )图10A.0 s到1 s内B.1 s到2 s内C.2 s到3 s内D.3 s到4 s内9.一个质点做简谐运动,它的振动图象如图11所示,则( )图11A.图中的曲线部分是质点的运动轨迹B.有向线段OA是质点在t1时间内的位移C.有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D.有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率10.如图12所示是质点做简谐运动的图象.由此可知( )图12A.t=0时,质点位移、速度均为零B.t=1 s时,质点位移最大,速度为零C.t=2 s时,质点位移为零,速度沿负向最大D.t=4 s时,质点停止运动11.一弹簧振子沿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13甲中的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.图乙给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图象的是( )甲乙图13A.若规定状态a时t=0,则图象为①B.若规定状态b时t=0,则图象为②C.若规定状态c时t=0,则图象为③动图象可知,t= s时,振子的位置在点________,此后经过________ s,振子第一次到达C点.图1413.一个质点经过平衡位置O,在A、B两点间做简谐运动如图15甲,它的振动图象如图乙所示,设向右为正方向,则图15(1)OB=________cm;(2)第 s末,质点的速度方向向________.(3) s末,质点位置在________点与________点之间;(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t=________s.14.如图16所示,简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点,其中图16(1)与a位移相同的点有哪些(2)与a速度相同的点有哪些(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大简谐运动的描述 每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉 审核:刘军1.下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( ) A .振幅是矢量,方向从平衡位置指向最大位移处 B .周期和频率的乘积不一定等于1C .振幅增加,周期必然增加,而频率减小D .做简谐运动的物体,其频率固定,与振幅无关2.弹簧振子在AOB 之间做简谐运动,O 为平衡位置,测得A 、B 之间的距离为8 cm ,完成30次全振动所用时间为60 s ,则( )A .振子的振动周期是2 s ,振幅是8 cmB .振子的振动频率是2 HzC .振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD .从振子通过O 点时开始计时,3 s 内通过的路程为24 cm图43.如图4所示,振子以O 点为平衡位置在A 、B 间做简谐运动,从振子第一次到达P 点开始计时,则( )A .振子第二次到达P 点的时间间隔为一个周期B .振子第三次到达P 点的时间间隔为一个周期C .振子第四次到达P 点的时间间隔为一个周期D .振子从A 点到B 点或从B 点到A 点的时间间隔为一个周期4.一水平弹簧振子的振动周期是 s ,当振子从平衡位置向右运动开始计时,经过 s 时,振子的运动情况是( ) A .正在向右做减速运动 B .正在向右做加速运动 C .正在向左做减速运动 D .正在向左做加速运动 5.图5如图5所示,小球m 连着轻质弹簧,放在光滑水平面上,弹簧的另一端固定在墙上,O 点为它的平衡位置,把m 拉到A 点,OA =1 cm ,轻轻释放,经 s 运动到O 点,如果 把m 拉到A ′点,使OA ′=2 cm ,弹簧仍在弹性限度范围内,则释放后运动到O 点所 需要的时间为( )A . sB . sC . sD . s6.如图6所示是一做简谐运动的物体的振动图象,下列说法正确的是( )图6A .振动周期是2×10-2sB .第2个10-2s 内物体的位移是-10 cm C .物体的振动频率为25 Hz D .物体的振幅是10 cm7.一简谐振子沿x 轴振动,平衡位置在坐标原点.t =0时刻的位移x =-0.1 m ;t =43s 时刻x =0.1m ;t =4 s 时刻x =0.1 m .该振子的振幅和周期可能为( )A .0.1 m ,83 s B .0.1 m,8 sC .0.2 m ,83s D .0.2 m,8 s8.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x =A sin π4t ,则质点( )A .第1 s 末与第3 s 末的位移相同B .第1 s 末与第3s 末的速度相同C .3 s 末至5 s 末的位移方向都相同D .3 s 末至5 s 末的速度方向都相同9.一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T ,则( )A .若t 时刻和(t +Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则Δt 一定等于T 的整数倍B .若t 时刻和(t +Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相反,则Δt 一定等于T2的整数倍C .若Δt =T ,则在t 时刻和(t +Δt )时刻振子振动的加速度一定相等D .若Δt =T2,则在t 时刻和(t +Δt )时刻弹簧振子的长度一定相等10.如图7甲所示是演示简谐运动图象的装置,当漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时, 振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系.板上的 直线OO 1代表时间轴,图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线,若板N 1和板N 2 拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2=2v 1,则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系 为( )图7A .T 2=T 1B .T 2=2T 1C .T 2=4T 1D .T 2=14T 111.有一个弹簧振子,振幅为0.8 cm ,周期为 s ,初始时具有负方向的最大加速度, 则它的振动方程是( )A .x =8×10-3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt +π2 mB .x =8×10-3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt -π2 mC .x =8×10-1sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt +32π mD .x =8×10-1sin ⎛⎪⎫4πt +π2 m12.如图8所示为A 、B 两个简谐运动的位移—时间图象.图8试根据图象写出:(1)A 的振幅是______cm ,周期是________s ;B 的振幅是________cm ,周期是________s. (2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式. (3)在时间t = s 时两质点的位移分别是多少13.一质点在平衡位置O附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经 s质点第一次通过M点,再经 s第二次通过M点,则质点振动周期的可能值为多大14.在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中,要进行振动记录,如图9(a)所示是一种常用的记录方法,在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P,在下面放一条白纸带.当小球振动时,匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直),笔就会在纸带上画出一条曲线,如图(b)所示.若匀速拉动纸带的速度为1 m/s,作出P的振动图象.图9简谐运动的回复力和能量每课一练2(人教版选修3-4)命题人:王蓉审核:刘军1.如图1所示,下列振动系统不可看做弹簧振子的是( )图1A.如图甲所示,竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统B.如图乙所示,放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统C.如图丙所示,光滑水平面上,两根轻弹簧系住一个小球组成的系统D.蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统图22.如图2所示为某物体做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )A.由P→Q,位移在增大B.由P→Q,速度在增大C.由M→N,位移先减小后增大D.由M→N,位移始终减小3.一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M 、N 两点时速度v (v ≠0)相同,那么,下列说法正确的是( )A .振子在M 、N 两点受回复力相同B .振子在M 、N 两点对平衡位置的位移相同C .振子在M 、N 两点加速度大小相等D .从M 点到N 点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动4.如图3所示,弹簧振子做简谐运动,其位移x 与时间t 的关系如图所示,由图可知( )图3A .t =1 s 时,速度的值最大,方向为负,加速度为零B .t =2 s 时,速度的值最大,方向为负,加速度为零C .t =3 s 时,速度的值最大,方向为正,加速度最大D .t =4 s 时,速度的值最大,方向为正,加速度最大 提升练5.一个质点a 做简谐运动的图象如图4所示,下列结论正确的是( )图4A .质点的振幅为4 cmB .质点的振动频率为 HzC .质点在10 s 内通过的路程是20 cmD .质点从t = s 到t = s 的过程中经过的路程为6 cm6.如图5为某简谐运动图象,若t =0时,质点正经过O 点向b 运动,则下列说法正确 的是( )图5A .质点在 s 时的位移方向向左,且正在远离平衡位置运动B .质点在 s 时的位移最大,方向向左,在 s 时,位移为1 cmC .质点在 s 到 s 过程中,质点的位移在增加,方向向左D .质点从 s 到 s 时间内,质点的位移正在增大,方向向右7.如图6所示为某一质点的振动图象,由图象可知在t 1和t 2两时刻,质点的速度v 1、 v 2,加速度a 1、a 2的大小关系为( )图6A .v 1<v 2,方向相同B .v 1>v 2,方向相反C .a 1>a 2,方向相同D .a 1>a 2,方向相反图78.如图7所示是一简谐运动的振动图象,则下列说法正确的是( ) A .该简谐运动的振幅为6 cm ,周期为8 sB .6~8 s 时间内,振子由负向最大位移处向平衡位置运动C .图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D .该振动图象对应的表达式为x =3sin (πt4) cm9.如图8所图8示,一升降机在箱底装有若干弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中( )A .升降机的速度不断减小B .升降机的加速度不断变大C .升降机的加速度最大值等于重力加速度值为应在何处起跳________(填“最高点”“最低点”或“平衡位置”).11.图9如图9所示,将质量m A=100 g的平台A连接在劲度系数k=200 N/m的弹簧上端,形成竖直方向的弹簧振子,在A的上方放置m B=m A的物块B,使A、B一起上下振动.若弹簧原长为5 cm,求:(1)当系统进行小振幅振动时,平衡位置离地面C的高度;(2)当振幅为0.5 cm时,B对A的最大压力;(3)为使B在振动中始终与A接触,振幅不得超过多少单摆每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉 审核:刘军1.影响单摆周期的因素有( ) A .振幅 B .摆长 C .重力加速度 D .摆球质量图42.如图4所示,在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆, 若摆线长为l ,两线与天花板的左右两侧夹角均为α,当小球垂直纸面做简谐运动时,周 期为( )A .2π l gB .2π 2lgC .2π2l cos αgD .2πl sin αg3.将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s ,下列措施可行的是( ) A .将摆球的质量减半 B .振幅减半C .摆长减半D .摆长减为原来的144.摆长为l 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(即取t =0),当振动至t =3π2lg时,摆球恰具有负向最大速度,则单摆的振动图象是下图中的( )5.如图5所图5示为演示简谐振动的沙摆,已知摆长为l ,沙筒的质量为m ,沙子的质量为M ,M ≫m , 沙子逐渐下漏的过程中,摆的周期为( ) A .周期不变 B .先变大后变小 C .先变小后变大 D .逐渐变大图66.如图6所示,用绝缘细丝线悬吊着带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动,则( ) A .当小球每次通过平衡位置时,动能相同 B .当小球每次通过平衡位置时,速度大小相同 C .当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同 D .撤去磁场后,小球摆动周期变大7.一个单摆的摆球偏离到最大位置时,正好遇到空中竖直下落的雨滴,雨滴均匀附着在 摆球的表面,下列说法正确的是( )A .摆球经过平衡位置时速度要增大,周期也增大,振幅也增大B .摆球经过平衡位置时速度没有变化,周期减小,振幅也减小C .摆球经过平衡位置时速度没有变化,周期也不变,振幅要增大D .摆球经过平衡位置时速度要增大,周期不变,振幅要增大图78.图7为甲、乙两单摆的振动图象,则( )A .若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l 甲∶l 乙=2∶1B .若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l 甲∶l 乙=4∶1C .若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加 速度之比g 甲∶g 乙=4∶1D .若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g 甲∶g 乙=1∶4图89.如图8所示,光滑槽的半径R 远大于小球运动的弧长.今有两个小球(视为质点)同时 由静止释放,其中甲球开始时离槽最低点O 远些,则它们第一次相遇的地点在( ) A .O 点 B .O 点偏左 C .O 点偏右图9(1)单摆的振幅为__________,频率为__________,摆长约为______;图中所示周期内位 移x 最大的时刻为______.(2)若摆球从E 指向G 为正方向,α为最大摆角,则图象中O 、A 、B 、C 点分别对应单摆 中的__________点.一周期内加速度为正且减小,并与速度同方向的时间范围是 ________.势能增加且速度为正的时间范围是__________. (3)单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量变化的是( ) A .位移 B .速度 C .加速度 D .动能 E .摆线张力(4)若在悬点正下方O ′处有一光滑水平细钉可挡住摆线,且O ′E =14OE ,则单摆周期变为______ s ,挡后绳张力______.11.一根摆长为2 m 的单摆,在地球上某地摆动时,测得完成100次全振动所用的时间 为284 s.(1)求当地的重力加速度g ;(2)将该单摆拿到月球上去,已知月球的重力加速度是1.60 m/s 2,单摆振动的周期是多 少 12.图10摆长为l 的单摆在平衡位置O 的左右做摆角小于5°的简谐运动,当摆球经过平衡位置 O (O 在A 点正上方)向右运动的同时,另一个以速度v 在光滑水平面运动的小滑块,恰好 经过A 点向右运动,如图10所示,小滑块与竖直挡板P 碰撞后以原来的速率返回,略 去碰撞所用时间,试问:(1)A 、P 间的距离满足什么条件,才能使滑块刚好返回A 点时,摆球也同时到达O 点且 向左运动(2)AP 间的最小距离是多少外力作用下的振动每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉审核:刘军1.一单摆在空气中振动,振幅逐渐减小,下列说法正确的是( )A.振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B.后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C.后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D.后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能2.下列说法正确的是( )A.某物体做自由振动时,其振动频率与振幅无关B.某物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关C.某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率D.某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动3.下列振动中属于受迫振动的是( )A.用重锤敲击一下悬吊着的钟后,钟的摆动B.打点计时器接通电源后,振针的振动C.小孩睡在自由摆动的吊床上,小孩随着吊床一起摆动D.弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动4.下列说法正确的是( )A.实际的自由振动必然是阻尼振动B.在外力作用下的振动是受迫振动C.阻尼振动的振幅可以保持不变D.受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关5.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,筛子在做自由振动时,20 s内完成了10次全振动.在某电压下电动偏心轮转速是36 r/min,已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高;增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅增大,下列做法正确的是( ) A.提高输入电压 B.降低输入电压C.增加筛子质量 D.减少筛子质量6.部队经过桥梁时,规定不许齐步走,登山运动员登高山时,不许高声叫喊,主要原因是( )A.减轻对桥的压力,避免产生回声B.减少对桥、雪山的冲量C.避免使桥、使雪山发生共振D.使桥受到的压力更不均匀,使登山运动员耗散能量减少7.正在运转的机器,当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器的振动并不强烈,切断电源,飞轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动,此后飞轮转速继续变慢,机器的振动也随之减弱.在机器停下来之后若重新启动机器,使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增大到ω0,在这一过程中( )A.机器不一定会发生强烈振动B.机器一定会发生强烈的振动C.若机器发生强烈振动,强烈振动发生在飞轮的角速度为ω0时图7A.驱动力的频率为f2时,振子处于共振状态B.驱动力的频率为f3时,振子的振动频率为f3C.假如让振子自由振动,它的频率为f2D.振子做自由振动时,频率可以为f1、f2和f39.任何物体都有一定的固有频率,如果把人作为一个整体来看,在水平方向的固有频率约为3~6 Hz,竖直方向的固有频率约为4~8 Hz,拖拉机驾驶员、风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做____________振动,这时若操作工的振动频率跟振源的频率____________就会对操作工的身体造成伤害,为保障操作工的安全与健康,有关部门做出规定,用手操作的各类振动机械的频率必须大于20 Hz,这是为了防止____________所造成的危害.10.如图8所示,轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子,其固有频率为2 Hz.杆的O端有固定有光滑轴,C端下边由凸轮支持,凸轮绕其轴转动,转速为n.当n从0逐渐增大到5 转/秒过程中,振子M的振幅变化情况将是____________.当n=________转/秒时振幅最大.若转速稳定在5转/秒,M的振动周期是________.图811.如图9所示是一个单摆的共振曲线.图9(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8 m/s2,试求此摆的摆长.(2)若将此单摆移到高山上,共振曲线的峰将怎样移动12.汽车的质量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上,弹簧的等效劲度系数k=×105 N/m.汽车开动时,在振幅较小的情况下,其上下自由振动的频率满足f=12πg l(l为弹簧的压缩长度).若人体可以看成一个弹性体,其固有频率约为2 Hz,已知汽车的质量为600 kg,每个人的质量为70 kg,则这辆车乘坐几个人时,人感觉到最难受(已知π2=10,g取10 m/s2)波的形成和传播 每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉 审核:刘军1.一列波由波源向周围扩展开去,由此可知( ) A .介质中的各个质点由近及远地传播开去B .介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动,并不迁移C .介质将振动的能量由近及远地传播开去D .介质将振动的形式由近及远地传播开去2.下列有关横波与纵波的说法中正确的是( ) A .沿水平方向传播的波为横波B .纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C .纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D .凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波 3.区分横波和纵波的依据是( ) A .质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B .波沿水平方向还是沿竖直方向传播C .质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D .波传播距离的远近4.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹.在月球 上,两宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为( ) A .月球太冷,声音传播太慢B .月球上没有空气,声音无法传播C .宇航员不适应月球,声音太轻D .月球上太嘈杂,声音听不清楚5.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”, 分析其原因是( ) A .大钟的回声 B .大钟在继续振动C .人的听觉发生“暂留”的缘故D .大钟虽停止振动,但空气仍在振动6.关于振动和波的关系,下列说法正确的是( ) A .有机械波必有振动 B .有机械振动必有波C .离波源远的质点振动较慢D .波源停止振动时,介质中的波立即停止传播7.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( ) A .振动是波的成因,波是振动的传播B .振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象C .波的传播速度就是质点振动的速度D .波源停止振动时,波立即停止传播 8.图3如图3所示为波源开始振动后经过一个周期的情景图,设介质中质点的振动周期为T , 下列说法中正确的是( )A .若M 点为波源,则M 点开始振动时方向向下B .若M 点为波源,则P 点已经振动了34TC .若N 点为波源,则P 点已经振动了34TD .若N 点为波源,则该时刻P 质点动能最大9.如图4所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A 正向上运动,如图中箭头所示,由此可判定此横波( )图4A .向右传播,且此时质点B 正向上运动 B .向右传播,且此时质点C 正向下运动 C .向左传播,且此时质点D 正向上运动图510.如图5所示是沿绳向右传播的一列横波, (1)在图上标出B 、D 两质点的速度方向.(2)______点正处于波峰,它此时具有最____(填“大”或“小”)的位移,最____(填 “大”或“小”)的加速度,最____(填“大”或“小”)的速度. (3)再经________,A 第一次回到平衡位置.11.一同学不小心把一只排球打入湖中,为使排球能漂回岸边,这位同学不断将石头抛 向湖中,圆形波纹一圈圈地向外传播.能否借助石块激起的水波把排球冲到岸边12.如图6所示,是某绳波形成过程的示意图,质点1在外力作用下沿直线方向做简谐 运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t=0时,质点1开始向上运动,t =T4时,1到达最上方,5开始向上运动,问:图6(1)t =T2时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何(2)t =3T4时,质点8、12、16的运动状态如何(3)t =T 时,质量8、12、16的运动状态如何波的图象 每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉 审核:刘军1.关于波的图象的物理意义,下列说法中正确的是( ) A .表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移 B .表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移 C .表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移 D .表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移2.根据图9甲、乙所示,分别判断下列说法正确的是( )图9A .甲是振动图象,乙是波动图象B .甲是波动图象,乙是振动图象C .甲中A 质点向下振,乙中B 时刻质点向下振。
人教版物理选修3-4课堂同步精选练习题:11.1简谐运动
人教版物理选修3-4 讲堂同步优选练习11.1 简谐运动1、质点运动的位移x 与时间 t 的关系如下图,此中不属于机械振动的是()【答案】 C2、以下说法正确的选项是()A. 弹簧振子的运动是简谐运动B.简谐运动就是指弹簧振子的运动C.简谐运动是匀变速运动D.简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种分析:经过本节的学习能够知道 ,弹簧振子的运动是简谐运动 ,可是简谐运动有很多种 ,如摆钟的摆锤的运动(单摆 )、水中的浮标的上下细小的浮动等 ;因为简谐运动的答复力不是恒力 ,所以简谐运动不是匀变速运动;简谐运动是机械振动中最基本、最简单的一种【答案】 A3、如下图的弹簧振子,O 点为它的均衡地点,而不是机械运动中最基本、最简单的一种。
,当振子从 A 点运动到 C 点时 ,振子走开均衡地点的位移( )A. 大小为 OC,方向向左C.大小为 AC,方向向左分析:振子走开均衡地点,以B. 大小为 OC,方向向右D.大小为 AC,方向向右O 点为起点 ,C 点为终点 ,位移大小为OC,方向向右。
【答案】 B4、一质点做简谐运动的x-t 图象如下图,在t1到t2时间内 ,质点的运动状况是( )A. 沿负方向运动,且速度不停增大B.沿负方向的位移不停增大C.沿正方向运动,且速度不停增大D.沿正方向运动,且速度不停减小分析:在 t1到 t2时间内 ,质点由负向的最大位移处(x 轴的下方 )向均衡地点运动 ,即沿正方向运动 ,位移在不停地减小 ,速度在不停地增大。
可知选项 C 正确。
【答案】 C5、以下图为某质点做简谐运动的图象,若 t= 0 时 ,质点正经过O 点向 B 点运动 ,则以下说法正确的选项是()A. 质点在0.7 s 时 ,正在远离均衡地点运动B.质点在 1.5 s 时的位移最大C.1.2~1.4 s,质点的位移在增大D.1 .6~1.8 s,质点的位移在增大分析:因为位移是指由均衡地点指向质点所在地点的有向线段,故质点在0.7s 时的位移方向向右 ,且正在向平衡地点运动 ,所以 A 项错误 ;质点在 1.5s 时的位移达到最大,故 B 项正确 ;在 1.2~1.4s,质点正在远离均衡地点 ,所以其位移在增添 ,故 C 项正确 ;1.6~1.8s 时间内 ,质点正向均衡地点运动,所以其位移正在减小 ,故 D 项错误。
高中物理 第十一章 第1节 简谐运动练习(含解析)新人教版选修3-4
简谐运动[随堂检测]1.(多选)下列几种运动属于机械振动的是( )A.乒乓球在地面上的上下运动B.弹簧振子在竖直方向的上下运动C.秋千在空中来回运动D.浮于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动解析:选BCD.机械振动是物体在平衡位置两侧做往复运动,乒乓球的上下运动不是在平衡位置两侧的往复运动,A错误,B、C、D正确.2.如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子离开O点,再从A点运动到C点时,振子离开平衡位置的位移是( )A.大小为OC,方向向左B.大小为OC,方向向右C.大小为AC,方向向左D.大小为AC,方向向右解析:选B.振子离开平衡位置,以O点为起点,C点为终点,位移大小为OC,方向向右.3.(多选)如图所示为质点P在0~4 s内的振动图象,下列叙述正确的是( )A.再过1 s,该质点的位移是正向最大B.再过1 s,该质点的速度方向向上C.再过1 s,该质点运动到平衡位置D.再过1 s,该质点的速度为零解析:选AD.依题意,再经过1 s,振动图象将延伸到正向位移最大处,这时质点的位移为正向最大,质点的速度为零,无方向,A、D正确,B、C错误.4.如图所示为弹簧振子做简谐运动的图象,下列说法正确的是( )A.t1时刻振子正通过平衡位置向上运动B.t2时刻振子的位移最大C.t3时刻振子正通过平衡位置向下运动D.该图象是从平衡位置计时画出的解析:选B.根据图象的斜率等于速度,可知,t1时刻振子的速度为负,说明振子正通过平衡位置沿负方向运动.故A错误;t2时刻振子的位移为负向最大,故B正确;t3时刻振子的速度为正,说明振子正通过平衡位置沿正方向运动,故C错误;t=0时间振子的位移为正向最大,说明该图象是从正向最大位移处计时画出的,故D错误.[课时作业] [学生用书P85(单独成册)]一、单项选择题1.如图,弹簧振子在M、N之间做简谐运动.以平衡位置O为原点,以向右为正方向建立Ox 轴.若振子位于N点时开始计时,则其振动图象为( )解析:选B.由题意:向右为x正方向时,振子运动到N点时,振子具有正方向最大位移,所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线,故B正确,A、C、D错误.2.下列振动系统不可看做弹簧振子的是( )A.如图甲所示,竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统B.如图乙所示,放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统C.如图丙所示,光滑水平面上,两根轻弹簧系在一个小钢球组成的系统D.蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统解析:选D.选项A、B、C都满足弹簧振子的条件,A、B、C不符合题意;选项D中人受空气的阻力不可忽略,且人不能看做质点,故不可看做弹簧振子,D符合题意.3.如图是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移-时间图象,下列有关该图象的说法不正确的是( )A.该图象的坐标原点是建立在弹簧振子(小球)的平衡位置B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,让底片沿垂直x轴方向匀速运动D.图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同解析:选B.该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置,小球的振动过程是沿垂直于t 轴方向移动的,故A对,B错;由获得图象的方法知C对;频闪照相是在相同时间留下的小球的像,因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢,D对.4.如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知( )A.在t=0时刻,振子的速度为零B.在t=0时刻,振子的位置在a点C.在t=t1时刻,振子的速度为零D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动解析:选D.由题图知,t=0时刻,振子的速度最大,选项A错误;t=0时刻振子在O点,选项B错误;在t=t1时刻,振子的速度最大,选项C错误;从t1到t2,振子正从平衡位置向正向最大位移处运动,即从O点向b点运动,选项D正确.5.在水平方向上做简谐运动的质点,其振动图象如图所示.假设向右的方向为正方向,则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )A.0~1 s内B.1~2 s内C.2~3 s内D.3~4 s内解析:选D.由于规定向右为正方向,则位移向左表示位移与规定的正方向相反,这段时间应为2~3 s或3~4 s.因为要求速度向右,因此速度应为正.则满足两个条件的时间间隔为3~4 s,D正确.6.如图所示为某质点在0~4 s内的振动图象,则( )A.质点在3 s末的位移为2 mB.质点在4 s末的位移为8 mC.质点在4 s内的路程为8 mD.质点在4 s内的路程为零解析:选C.振动质点的位移指的是质点离开平衡位置的位移.位移是矢量,有大小,也有方向.因此3 s末的位移为-2 m,A项错误;4 s末位移为零,B项错误;路程是指质点运动的路径的长度,在4 s内的路程应该是从平衡位置到最大位置这段距离的4倍,即为8 m,C项正确,D项错误.二、多项选择题7.弹簧振子做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )A.在第5秒末,振子的速度最大且沿+x方向B.在第5秒末,振子的位移最大且沿+x方向C.在第5秒末,振子的加速度最大且沿-x方向D.在0到5秒内,振子通过的路程为8 cm解析:选BC.由题图可知第5秒末时,振子处于正的最大位移处,此时有负方向的最大加速度,速度为零,故B、C正确,A错误;在0到5 s内,振子先从平衡位置到正的最大位移,再经平衡位置到负的最大位移,最后从负的最大位移到平衡位置到正的最大位移整个过程路程为10 cm,故D错误.8.假如蹦床运动员从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原来的高度,其整个过程中的速度随时间的变化规律如图所示,其中Oa段和cd段为直线,则根据此图象可知运动员( )A.在t1~t2时间内所受合力逐渐增大B.在t2时刻处于平衡位置C.在t3时刻处于最低位置D.在t4时刻所受的弹力最大解析:选BC.由题图可知,在t1~t2时间内运动员速度增大,运动员在向平衡位置运动,合力减小,A错误;t2时刻运动员速度最大,处于平衡位置,B正确;t3时刻速度为零,处于最低位置,C正确;t4时刻速度最大,处于平衡位置,合力为零,所受的弹力不是最大,D错误.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.图甲中的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.图乙给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图象的是( )A.若规定状态a时t=0,则图象为①B.若规定状态b时t=0,则图象为②C.若规定状态c时t=0,则图象为③D.若规定状态d时t=0,则图象为④解析:选AD.振子在状态a时t=0,此时的位移为3 cm,且向规定的正方向运动,故选项A 正确;振子在状态b时t=0,此时的位移为2 cm,且向规定的负方向运动,图②中初始位移不对,故选项B错误;振子在状态c时t=0,此时的位移为-2 cm,且向规定的负方向运动,图③中运动方向不对,故选项C错误;振子在状态d时t=0,此时的位移为-4 cm,速度为零,故选项D正确.三、非选择题10.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图象中的信息,回答下列问题:(1)质点在第4 s末的位移为多少?(2)1~3 s内质点的平均速度大小为多少?方向如何?解析:(1)由x-t图象可以读出第4 s末质点的位移为零.(2)1~3 s 内质点的位移为20 cm ,1~3 s 内的平均速度大小为v =x t =0.22m/s =0.1 m/s ,方向沿负方向.答案:见解析11.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象.根据图象中的信息,回答下列问题:(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大?(2)质点在10 s 末和20 s 末的位移是多少?(3)质点在15 s 和25 s 末向什么方向运动?(4)质点在前30 s 内的运动路程是多少?解析:(1)质点离开平衡位置的最大距离等于最大位移的大小,由题图看出,此距离为20 cm.(2)质点在10 s 末的位移x 1=20 cm ,20 s 末的位移x 2=0.(3)15 s 末质点位移为正,15 s 后的一段时间,位移逐渐减小,故质点在15 s 末向负方向运动,同理可知,25 s 末质点也向负方向运动.(4)前30 s 质点先是由平衡位置沿正方向运动了20 cm ,又返回平衡位置,最后又到达负方向20 cm 处,故30 s 内的总路程为60 cm.答案:(1)20 cm (2)20 cm 0 (3)负方向 负方向 (4)60 cm。
人教版高中物理选修34同步练习简谐运动含答案
简谐运动同步练习选择题1.关于振幅的各种说法,正确的是()振幅是振子离开平衡位置的最大距离振幅大小表示振动能量的大小振幅有时为正,有时为负振幅大,振动物体的最大加速度也一定大2.振动的周期就是指振动物体()从任一位置出发又回到这个位置所用的时间从一个最大偏移位置运动到另一个最大偏移位置所用的时间从某一位置出发又以同一运动方向回到这个位置所用的时间经历了两个振幅的时间经达了四个振幅的时间3.关于简谐振动的加速度,下列说法正确的是()大小与位移成正比,方向一周期变化一次。
大小不变,方向始终指向平衡位置大小与位移成正比,方向始终指向平衡位置大小变化是均匀的,方向一周期变化一次4.一单摆摆长为l,若将摆长增加1m,则周期变为原来的1.5倍,可以肯定l长为()A.2mB.1.5mC.0.8mD.0.5m5.甲、乙两个单摆的摆长相等,将两上摆的摆球由平衡位置拉起,使摆角θ乙>θ甲<5°,由静止开始释放,则()A.甲先摆到平衡位置B.乙先摆到平衡位置C.甲、乙两摆同时到达平衡位置D.无法判断6.对单摆的振动,以下说法中正确的是()单摆摆动时,摆球受到的向心力大小处处相等单运动的回复力是摆球所受合力摆球经过平衡位置时所受回复力为零摆球经过平衡位置时所受合外力为零7.单摆摆长为L,一次将摆球从平衡位置竖直提高到悬点后释放,另一次将其从平衡位置拉开一个小于5°的摆角后释放,上述两种情况下摆球到达平衡位置的时间相比较,下述说法正确的是()A.从悬点自由落下时间短B.摆动落下时间短C.两种情况的时间等长D.无法判断8.如图5-27是某振子作简谐振动的图象,以下说法中正确的是()图5-27因为振动图象可由实验直接得到,所以图象就是振子实际运动的轨迹振动图象反映的是振子位移随时间变化规律,并不是振子运动的实际轨迹振子在B位置的位移就是曲线BC的长度振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向由图象可以直观地看出周期和振幅利用图象还能知道速度、加速度、回复力及能量随时间的变化情况9.A、B两个弹簧振子,A的固有频率为f,B的固有频率为4f,若它们均在频率为3f的策动力作用下作受迫振动,则()振子A的振幅较大,振动频率为f振子B的振幅较大,振动频率为3f振子A的振幅较大,振动频率为3f振子B的振幅较大,振动频率为4f10.如图5-28所示为质点作简谐振动的图象,从图象可看出()质点振动的频率为2.5Hz质点振动的振幅为4cmt1时刻质点的加速度方向沿x轴正方向t1时刻质点的速度方向沿x轴正方向11.图5-29为一物体作简谐振动的图象,根据图象判定下列哪个时刻物体的加速度为零,而速度最大,方向沿x轴反方向()A.1s末B.2s末C.3s末 4.4s末图5-28 图5-2912.下述概念正确的是()自由振动必然是阻尼振动在外力作用下的振动是受迫振动振幅越来越小的振动是阻尼振动受迫振动是等幅振动振幅最大的受迫振动现象就是共振等幅振动是无阻尼振动13.如图5-30所示,一根水平细钢丝两边固定,它下面悬挂三个摆长为lA=1.00m,lB=0.50m,lC=0.25m的单摆,三个摆球相同,现用周期变化的外力作用于细钢丝上,下述判断正确的是()外力的频率为0.5Hz时,B球振幅最大外力的频率为1Hz时,A球振幅最大外力的频率为1Hz时,C球振幅最大外力的频率为2Hz时,A球振幅最大图5-3014.以下振动现象中表现为共振现象的是()钱塘江大桥上正通过一列火车时的振动挑水的人由于行走,使扁担和水桶上下振动,结果水桶中的水溢出工厂中机器开动引起厂房的振动快艇上的机关炮正连续向敌人射击时的振动15.弹簧振子在a、b间做简谐振动,如图5-31所示,o为平衡位置,从某一时刻开始(t=0)经过1/4周期,振子具有正方向最大加速度,那么图5-32中正确反映振子振动情况的是()图5-31 图5-32二、填空题16.在用单摆测重力加速度的实验中,测得悬线长为l,摆球直径为d,完成n次全振动所用时间为t,则重力加速度为大小g= 。
【人教版】物理选修(3-4):11-1《简谐运动》课时精练(含答案)
【金版教程】高中物理 11-1 简谐运动课时精练 新人教版选修3-41. 下列关于简谐运动的说法中,正确的是( )A .简谐运动是最简单、最基本的振动B .简谐运动的图象是正弦(或余弦)曲线C .弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处D .振子经过平衡位置时,瞬时速度为零E .简谐运动的轨迹一定是正弦曲线解析:竖直方向运动的弹簧振子,平衡位置处弹簧伸长量x =mg k,C 错;振子经过平衡位置时速度最大,D 错,简谐运动的轨迹为正弦或余弦曲线,E 错。
答案:AB2. 做简谐运动的物体每次经过同一位置时,都具有相同的( )A .加速度B .动能C .位移D .速度 解析:同一位置位移相同,物体受力相同,加速度相同,速度大小以及动能相同,但速度方向有两种可能,A 、B 、C 对,D 错。
答案:ABC3. 在右图中,当振子由A 向平衡位置O 运动时,下列说法正确的是( )A .振子的位移在减小B .振子的运动方向向左C .振子的位移方向向左D .振子的位移大小在增大解析:造成错解的原因就在于对本节中位移的概念把握不准,从而忽视位移的参考点造成的。
本题中位移的参考点应是O 点,所以C 、D 错误。
由于振子在O 点的右侧由A 向O 运动,所以振子的位移方向向右,且大小在不断减小,故正确答案为A 、B 。
答案:AB4. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,该质点第一次速度达到负向最大的时刻是( )A.0.1 s B.0.2 sC.0.3 s D.0.4 s解析:从振动图象可以看出,t=0时振子位于正最大位移处,0~0.2 s振子从正最大位移运动到负最大位移,速度为负,到达平衡位置即0.1 s时速度最大,0.2 s时振子速度为零,0.3 s时振子速度最大,速度为正,0.4 s时速度为零,选项A正确。
答案:A5. 弹簧振子做简谐运动的图象如图所示,在t1到t2这段时间内( )A.振子速度方向不变,加速度方向不变B.振子速度方向不变,加速度方向改变C.振子速度方向改变,加速度方向不变D.振子速度方向改变,加速度方向改变解析:从振动图象可以看出在t1到t2这段时间内,振子在从正最大位移向负最大位移运动,速度方向不变,加速度方向改变,选项A、C、D错误,选项B正确。
人教版高中物理选修34同步练习简谐运动的描述1含答案
简谐运动的描述同步练习(一)1.一个作简谐运动的振子,离开平衡位置后3s经过某一点M,再经过2s后又经过M点,再经过 s它将第三次经过M点.2、如图所示,振动质点做简谐运动,先后以相等而反向的加速度经过a、b两点时,历时2 s,过b点后又经2 s,仍以相同加速度再经b点,其振动周期为________.3.一个弹簧振子被分别拉离平衡位置3cm和6cm处放手,使它们都做简谐运动,则前后两次振幅之比为_______,周期之比为______,回复力的最大值之比为______.4.如图中,弹簧振子在AA′间做简谐运动,已知频率为2Hz,若从振子到达A 点时开始计时,1分钟内振子经过平衡位置O点______次,经过A′点_______次.5.弹簧振子做简谐运动的振幅为A,周期为T,若将振幅减小为原来的,那么周期将是原来的______倍,若将振幅增大为原来的3倍,那么周期将是原来的______倍.6.在一分钟内,甲振动30次,乙振动75次,则()A.甲的周期为0.5s,乙的周期为0.8sB.甲的周期为2s,乙的周期为1.25sC.甲的周期为2s,乙的频率为1.25HzD.甲的频率期为0.5Hz,乙的频率为0.8s7.关于简谐振动的以下几个说法中,错误的是()A.质点从平衡位置起第1次到最大位移处所需时间为(T为周期)B.质点走过一个振幅那么长的路程用的时间是C.质点在时间内走过的路程恒等于一个振幅的长度D.质点在时间内走过的路程可以大于,也可以小于一个振幅的长度8、对于秒摆,下列说法正确的是()A.摆长缩短为原来的1/4时,频率是1 HzB.摆球质量减小到原来的1/4时,周期是4秒C.振幅减为原来的1/4时,周期是2秒D.如果重力加速度减为原来的1/4时,频率为0.25 Hz9.一质点在平衡位置O附近做简谐运动,它离开平衡位置向N点运动,经0.15 s第一次经过N点,再经过0.1 s第二次通过N点,则该质点的周期为多少s?该质点再经过多少s第三次经过N点?10. 如图所示,为一弹簧振子,O为振动的平衡位置,将振子拉到位置C从静止释放,振子在BC间往复运动.已知BC间的距离为20cm,振子在4秒钟内振动了10次.(1)求振幅、周期和频率(2)若规定从O到C的方向为正方向,试分析振子在从过程中所受回复力F,加速度a和速度v的变化情况.答案:1、142、T=8s3、1∶2;1∶1;1∶24、240;1205、1;16.CD7.BC8、ACD9.0.8s;0.7s10.(1)(2)按题设从为正方向,则当振子在平衡位置右侧时位移为正,在平衡位置左侧时位移为负.所以当振子从运动时,位移方向为正,大小在减少,回复力方向为负,加速度方向为负,回复力和加速度的大小都在减小.振子的速度方向为负,加速度与速度方向一致,速度在增大;振子到达O位置时位移,F、a均为零,v最大.当振子从运动时,位移方向为负,位移x在增大,回复力F、加速度a方向为正,大小在增大,此过程速度方向为负,a 与v反向,振子从做减速运动,v在减小,到达B位置时F、a为正向最大,.。
新人教版高中物理选修3-4简谐运动 同步练习3
简谐运动 同步练习1.在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中描述振动的物理量总是相同的是A.速度、加速度、动量和动能B.加速度、动能、回复力和位移C.加速度、动量、动能和位移D.位移、动能、动量和回复力2.做简谐运动的质点所经历的路程,下列判断错误的是A.在任何一个周期内,质点经过的路程都为4倍振幅B.在任何一个半周期内,质点经过的路程为4倍振幅C.在任何一个41周期内,质点经过的路程为1倍振幅D.在41周期内质点经历的路程可能大于振幅,可能小于振幅,也可能等于振幅.3.下列描述简谐振动的物理量与时间关系的图象,其中描述正确的是4.当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法正确的是A.振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等B.振子从最低点向平衡位置运动过程中,弹簧弹力始终做负功C.振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D.振子在振动过程中,系统的机械能一定守恒5.如图所示,质量m=0.5kg 的物体,放在M=64 kg 的平台上,平台跟竖立在地面上的轻弹簧相连接,弹簧的下端固定,若物块与平台一起上下振动,振幅为10 cm ,当滑块运动到最高点时,对平台压力恰好为零,则:①弹簧的劲度系数多大?②滑块运动到最低点时,对平台的压力多大?6.做简谐运动的弹簧振子,其加速度a随位移x变化的规律,下列图象正确的是7.对质量一定的弹簧振子的周期公式,下列说法中正确的是A.k越大,弹力越大,产生的加速度越大,周期就越短B.k越大,弹力越大,产生的加速度越大,此时速度小,周期就越长C.k不变,振幅越大,产生的加速度越大,周期就越长D.k不变,振幅越小,此时速度越小,周期就越长参考答案:1.B2.BD 3.ABC4.CD5.①6.45×103N/m;②10 N 6.B7.A。
人教版高中物理选修34同步练习:《简谐运动的描述》(2)(含答案)
简谐运动的描述同步练习(二)1.一个在水平方向上做简谐运动的质点,它的振幅是2cm,频率是2Hz,原点从平衡位置开始,在1s内所通过的路程是()A.2.56m B.2m C.0.16m D.0.08m2.一个在水平方向做简谐运动的质点,振幅为5cm,周期为2s,该质点从平衡位置开始经过25s,它对平衡位置的位移大小为()A.0B.5cm C.10cm D.250cm3.一个弹簧振子,第一次用把弹簧压缩x后开始振动,第二次把弹簧压缩2x后开始振动,则两次振动的周期之比为()A.1:2B.2:1C.1:1D.1:44.一个弹簧振子的振动周期为0.4 s,当振子从平衡位置开始向右运动,经1.26s时振子做的是.()A.振子正向右做加速运动B.振子正向右做减速运动C.振子正向左做加速运动D.振子正向左做减速运动5.已知某弹簧振子做简谐运动的振幅为4 cm,下列说法正确的是______.A.振子的最大位移是8 cmB.从任意时刻起,一个周期内振子通过的路程是16 cmC.从任意时刻起,半个周期内振子通过的路程是8 cmD.从任意时刻起,1/4周期内振子通过的路程是4 cm6.如图所示,弹簧振子在AA′间做简谐运动,测得AA′相距8 cm,则:①振幅为______②振子完成4次全振动所经过的总路程为_______.7.弹簧振子做简谐运动,从振子第一次通过平衡位置时开始计时,到第15次通过平衡位置时停止计时,测得这段时间为14s,则该弹簧振子的周期为_______,频率为_____.8.如图所示,振子从平衡位置O点开始向右运动,在AA′间做简谐运动,到M 点时速率第一次等于v,经过t1秒通过路程s1后,速率第二次等于v,又经过t2秒通过路程s2后,速率第三次等于v,则该振子的振动周期T等于______,振幅A等于______.9.如图所示,在光滑水平面上弹簧振子以振幅A做简谐振动,在质量为M的滑块上面放一质量为m的砝码,砝码随滑块一起做简谐运动,已知弹簧的劲度系数为k,试求:①使砝码随滑块一起振动的回复力是______力;②当砝码与滑块的滑动摩擦因数为μ时,要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅_____.10.一个弹簧振子的振动频率为Hz,如图,振子在BC间往复运动,BC间距为20cm从振子经过平衡位置向右运动开始计时,到s时,振子的位移是多大?(规定向右为正方向)振子通过的路程是多少?答案:1.C2.A3.C4.C5.BC6.①4cm;②64cm7.2s;0.5Hz8、2(t1+t2);9.静摩擦力;μg(M+m)/k10.由Hz,可求出s,由cm,可知cm.由s,可知在这段时间内振子完成全振动的次数为,即振子从0开始振动了16个周期另加,所以s时振子的位移cm,即振子在C位置.振子通过的路程.。
高中物理 选修3-4 11.1 简谐运动 课时同步习题(含答案解析)
高中物理选修3-4 11.1 简谐运动课时同步习题(含答案解析)1.下列运动中属于机械振动的是( )A.小鸟飞走后树枝的运动B.爆炸声引起窗子上玻璃的运动C.匀速圆周运动D.竖直向上抛出物体的运动2.做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大,则这段时间内( )A.振子的位移越来越大B.振子正向平衡位置运动C.振子速度与位移同向D.振子速度与位移方向相反3.关于简谐运动的振动图象,下列说法中正确的是( )A.表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B.由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C.表示质点的位移随时间变化的规律D.由图象可判断任一时刻质点的速度方向4.如图6所示是某振子做简谐运动的图象,以下说法中正确的是( )图6A.因为振动图象可由实验直接得到,所以图象就是振子实际运动的轨迹B.振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D.振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图75.如图7是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象,下列有关该图象的说法正确的是( )A.该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D.图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同6.如图8所示为弹簧振子的振动图象,关于振子的振动,下列描述正确的是( )图8A.振子沿如图所示的曲线运动B.图象描述的是振子的位移随时间变化的规律C.从0.5 s到1.5 s内振子先加速运动后减速运动D.从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动7.如图9所示为某质点在0~4 s内的振动图象,则( )图9A.质点在3 s末的位移为2 mB.质点在4 s末的位移为8 mC.质点在4 s内的路程为8 mD.质点在4 s内的路程为零8.在水平方向上做简谐运动的质点,其振动图象如图10所示.假设向右的方向为正方向,则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )图10A.0 s到1 s内B.1 s到2 s内C.2 s到3 s内D.3 s到4 s内9.一个质点做简谐运动,它的振动图象如图11所示,则( )图11A.图中的曲线部分是质点的运动轨迹B.有向线段OA是质点在t1时间内的位移C.有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D.有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率10.如图12所示是质点做简谐运动的图象.由此可知( )图12A.t=0时,质点位移、速度均为零B.t=1 s时,质点位移最大,速度为零C.t=2 s时,质点位移为零,速度沿负向最大D.t=4 s时,质点停止运动11.一弹簧振子沿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13甲中的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.图乙给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图象的是( )甲乙图13A.若规定状态a时t=0,则图象为①B.若规定状态b时t=0,则图象为②C.若规定状态c时t=0,则图象为③动图象可知,t=0.1 s时,振子的位置在点________,此后经过________ s,振子第一次到达C点.图1413.一个质点经过平衡位置O,在A、B两点间做简谐运动如图15甲,它的振动图象如图乙所示,设向右为正方向,则图15(1)OB=________cm;(2)第0.2 s末,质点的速度方向向________.(3)0.7 s末,质点位置在________点与________点之间;(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t=________s.14.如图16所示,简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点,其中图16(1)与a位移相同的点有哪些?(2)与a速度相同的点有哪些?(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大?参考答案1.AB[物体所做的往复运动是机械振动,A、B正确.匀速圆周运动和竖直向上抛出物体的运动不是振动.]2.BD[弹簧振子在某段时间内速度越来越大,说明它正向平衡位置运动,故位移越来越小,A错,B 对;位移方向是从平衡位置指向振子,故二者方向相反,C错,D对.]3.BCD[振动图象表示位移随时间的变化规律,不是运动轨迹,A错,C对.由图象可以判断某时刻质点的位移和速度方向,B、D正确.]4.B[振动图象表示振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹,B对,A、C错.由于图象不是质点的运动轨迹,因此切线的方向并不表示速度的方向.]5.ACD[从图象中能看出坐标原点在平衡位置,A对.横轴虽然是由底片匀速运动得到的位移,但已经转化为时间轴,小球只在x轴上振动,所以B错,C对.因图象中相邻小球之间时间间隔相同,密处说明位置变化慢,D正确.]6.B[振动图象表达的是振子的位移随时间变化的规律,不是运动轨迹,选项A错,B对;振子运动到平衡位置时速度最大,由图象得出:0.5 s时振子在平衡位置,1 s时在负的最大位移处,1.5 s时又回到平衡位置,2 s时在正的最大位移处,所以在0.5 s到1.5 s内振子先减速运动后加速运动,C错;在1 s到2 s内振子先加速运动后减速运动,D错.]7.C[振动质点的位移指的是质点离开平衡位置的位移.位移是矢量,有大小,也有方向.因此3 s 末的位移为-2 m,A项错;4 s末位移为零,B项错;路程是指质点运动的路径的长度,在4 s内应该是从平衡位置到最大位置这段距离的4倍,即为8 m,C项正确,D项错.]8.D[由于规定向右为正方向,则位移向左表示位移与规定的正方向相反,这段时间应为2 s到3 s 或3 s到4 s;又要求速度向右,因此速度应为正.则满足这两个条件的时间段为3 s到4 s,D正确.] 9.C[图中的曲线部分是质点的位移与时间的对应关系,不是质点的运动轨迹,故A错;质点在t1时间内的位移,应是曲线在t1时刻的纵坐标,故B错,C对;质点在t1时刻的瞬时速率应是曲线在t1时刻所对应的曲线的斜率,故D错.]10.BC[t=0时,速度最大,位移为零,A错.t=1 s时,位移最大,速率为零,B对.t=2 s时,质点经过平衡位置,位移为零,速度沿负方向最大,C对.t=4 s时,质点位移为零,速度最大,D错.] 11.AD[振子在状态a时t=0,此时的位移为3 cm,且向规定的正方向运动,故选项A正确;振子在状态b时t=0,此时的位移为2 cm,且向规定的负方向运动,图中初始位移不对,故选项B错误;振子在状态c时t=0,此时的位移为-2 cm,且向规定的负方向运动,图中运动方向不对,故选项C错误;振子在状态d时t=0,此时的位移为-4 cm,速度为零,故选项D正确.]12.O 0.15解析由振动图象知,振子开始从O点向右运动,t=0.1 s时,又回到点O,C点是正向最大位移处,由振动图象知此后振子第一次到达C点是在0.25 s时,故又经过0.15 s,振子第一次到达C点.13.(1)5 (2)左(3)O B (4)0.6解析(1)质点在A、B之间做简谐运动,OB为位移的最大值,由图象可知,位移最大值为5 cm.(2)由振动图象可知,质点在t=0时刻自B点开始向O点运动,第0.2 s末位于平衡位置,向左运动.(3)0.7 s末质点位置坐标为正值,因而位于O点与B点之间.(4)由振动图象可知质点由O点到B点所需时间为0.2 s,由B点到A点所需时间为0.4 s,所以质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间为0.6 s.14.(1)b、e、f (2)d、e (3)2 cm解析(1)位移是矢量,位移相同意味着位移的大小和方向都要相同,可知与a位移相同的点有b、e、f.(2)速度也是矢量,速度相同则要求速度的大小和方向都要相同,可知与a速度相同的点有d、e.(3)b离开平衡位置的最大距离即为振动物体最大位移的大小.由题图知最大距离为2 cm.。
人教版高中物理选修3-4同步练习:《简谐运动的回复力和能量》(1)(含答案)
简谐运动的回复力与能量 同步练习(一)1.简谐运动的特点是( )A .回复力跟位移成正比且反向B .速度跟位移成反比且反向C .加速度跟位移成正比且反向D .动量跟位移成正比且反向2.做简谐运动的振子每次通过同一位置时,相同的物理量是( )A .速度B.加速度C .动量D .动能3.在水平方向上振动的弹簧振子如图所示,受力情况是( )A .重力、支持力和弹簧的弹力B .重力、支持力、弹簧弹力和回复力C .重力、支持力和回复力D .重力、支持力、摩擦力和回复力4、关于简谐运动的说法,正确的是( )A 、回复力的方向总是指向平衡位置B 、回复力的方向总是与位移的方向相反C 、远离平衡位置时,速度方向与位移方向相反D 、加速度方向可能与位移方向相反,也可能与位移方向相同。
5、一弹簧振子做简谐运动,则下列说法正确的有( )B CA、若位移为负值,则速度一定为正值B、振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C、振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也相同D、振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同6、弹簧振子做简谐运动时,以下说法正确的是()A、振子通过平衡位置时,回复力一定为零B、振子做减速运动,加速度却在增大C、振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反D、振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反7、弹簧振子振动时每次通过平衡位置()A、位移为零,动能为零B、动能最大,势能最小C、速度最大,加速度为零D、速度最大,加速度不一定为零8、弹簧振子在做简谐运动时()A、加速度大小和位移大小成正比,方向相反B、加速度大小和位移大小成正比,方向相同C、速度和位移大小成正比,方向相同D、速度和位移大小成正比,方向相反9、水平放置的弹簧振子,质量是0.2kg,当它做简谐运动时,运动到平衡位置左侧2cm时,受到的回复力是4N,当它运动到平衡位置右侧4cm时,它的加速度的大小和方向分别是()A、20m/s2,向右B、20m/s2,向左C、40m/s2向左D、40m/s2向右10、用手协调地拍皮球,使球上下往复跳动的时间相等,皮球的往复运动是不是简谐运动?答案:1.AC2.BD3.A4、ABC5、D6、ABD7、BC8、A9、C10、不是。
人教版高中物理选修3-4检测:11.1简谐运动
第十一章第一节基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.下列运动中不属于机械振动的是(B)A.树枝在风的作用下运动B.竖直向上抛出的物体的运动C.说话时声带的运动D.爆炸声引起窗扇的运动解析:物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动;竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地,不具有运动的往复性,因此不属于机械振动。
2.简谐运动属于下列哪一种运动(C)A.匀变速运动B.匀速直线运动C.非匀变速运动D.匀加速直线运动解析:简谐运动的速度是变化的,B错。
加速度a也是变化的,A、D错,C对。
3.关于简谐运动,下列说法正确的是(D)A.简谐运动一定是水平方向的运动B.所有的振动都可以看作是简谐运动C.物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线D.只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动解析:物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生,各个方向都有可能发生,A错。
简谐运动是最简单的振动,B错。
做简谐运动的轨迹线并不是正弦曲线,C错。
物体振动的图象是正弦曲线,一定是做简谐运动,D对。
4.(黑龙江牡丹江一中2016年高二下期期中)装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示。
将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。
若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是(D)解析:试管在竖直方向上做简谐运动,平衡位置是在重力与浮力相等的位置,开始时,向上提起的距离就是其偏离平衡位置的位移,为正向最大位移,因此应选D。
5.如图所示为一个水平方向的弹簧振子,小球在MN间做简谐运动,O是平衡位置。
关于小球的运动情况,下列描述正确的是(CD)A.小球经过O点时速度为零B.小球经过M点与N点时有相同的加速度C.小球从M点向O点运动过程中,加速度减小,速度增大D.小球从O点向N点运动过程中,加速度增大,速度减小解析:小球经过O点时速度最大,A错;小球在M点与N点的加速度大小相等,方向相反,B错;小球从M向O点运动时,速度增大,加速度减小,C对;小球从O向N运动时,速度减小,加速度增大,D对。
高二物理选修3-4同步练习:11.1《简谐运动》
高二物理选修3-4同步练习:11.1《简谐运动》基础夯实1.下列运动中属于机械振动的是()A.树枝在风的作用下运动B.竖直向上抛出的物体的运动C.说话时声带的运动D.爆炸声引起窗扇的运动答案:ACD解析:物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动,故A、C、D 正确;竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地,不具有运动的往复性,因此不属于机械振动,故B错误。
2.简谐运动是下列哪一种运动()A.匀变速运动B.匀速直线运动C.非匀变速运动D.匀加速直线运动答案:C解析:简谐运动的速度是变化的,B错。
加速度a也是变化的,A、D错,C对。
3.如图,当振子由A向O运动时,下列说法中正确的是()A.振子的位移在减小B.振子的运动方向向左C.振子的位移方向向左D.振子的位移大小在增大答案:AB解析:造成错解的原因就在于对本节中位移的概念把握不准,从而忽视位移的参考点造成的。
本题中位移的参考点应是O点,所以C、D错误。
由于振子在O点的右侧由A向O运动,所以振子的位移方向向右,且大小在不断减小,故正确答案为A、B。
4.一质点做简谐运动,如图所示,在0.2s到0.3s这段时间内质点的运动情况是()A.沿负方向运动,且速度不断增大B.沿负方向运动,且位移不断增大C.沿正方向运动,且速度不断增大D.沿正方向运动,且加速度不断减小答案:CD解析:由图象可看出,在0.2s至0.3s这段时间内,质点沿负方向的位移不断减小,说明质点正沿正方向由负的最大位移向着平衡位置运动,由此可判断答案中A、B是错误的。
0.2s至0.3s之间质点加速度不断减小,而加速度方向沿正方向,故选项D正确,又质点的速度方向与加速度方向都是正方向,故质点做变加速运动,质点速度不断增大,所以选项C也是正确的。
5.下图为质点P在0~4s内的振动图象,下列叙述正确的是()A.再过1s,该质点的位移是正向最大B.再过1s,该质点的速度方向为正向C.再过1s,该质点的加速度方向为正向D.再过1s,该质点的速度最大答案:A解析:由图象可知,再过1s即第5s时,质点在正向最大位移处,速度为零加速度最大且沿x轴负向。
选修3-4同步练习1.1简谐运动+答案
1.将一水平放置的弹簧振子从平衡位置向右拉开4 cm后放手,让它做振动.如果从放手到第一次回到平衡位置的时间为0.1 s,则弹簧振子在2 s内完成______次全振动,振子在5 s内通过的路程为______m.2.一个质点做简谐运动,振幅为4 cm,频率为2.5 Hz,若质点从平衡位置开始向正方向运动时开始计时,经过2 s,质点完成了______次全振动,通过的路程为______m,1.1 s末振子的位移______m.3.下列运动中可以看作机械振动的是()A.声带发声B.音叉被移动C.火车沿斜坡行驶D.秋风中树叶落下4.如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用C.振子由A向O运动过程中,回复力逐渐增大D.振子由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置5.如图所示,弹簧下端悬挂一个钢球,上端固定,它们组成一个振动系统.用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,钢球便上下振动.如果钢球做简谐运动,则()A.弹簧对钢球的弹力是钢球做简谐运动的回复力B.弹簧弹力为零时钢球处于平衡位置C.钢球位于最高点和最低点时加速度大小相等D.钢球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变6.如图所示,在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定,右端与一质量为的小球相连,构成一个水平弹簧振子,弹簧处于原长时小球位于点.现使小球以点为平衡位置,在、两点间沿光滑水平面做简谐运动,关于这个弹簧振子做简谐运动的过程,下列说法中错误的...是()A.小球从位置向位置运动过程中做减速运动B.小球每次通过同一位置时的加速度一定相同C.小球从位置向位置运动过程中,弹簧振子所具有的势能持续增加D.小球在位置弹簧振子所具有的势能与在位置弹簧振子所具有的势能相等7.作简谐运动的质点,某段时间内速度在增加,则这段时间内质点的A.机械能一定增加B.振动位移一定增加C.加速度一定增加D.弹性势能一定减小8.如图,O点为弹簧振子的平衡位置,小球在B、C间做无摩擦的往复运动.若小球从C点第一次运动到O点历时0.1s,则小球振动的周期为()A.0.1s B.0.2s C.0.3s D.0.4s9.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,不一定相同的物理量是( )A.对平衡位置的位移B.速度C.回复力和加速度D.动能10.一个弹簧振子做简谐振动,若从平衡位置开始计时,经过3 s时,振子第一次到达P点,又经过2 s第二次经过P点,则该弹簧振子的振动周期可能为A.32 s B.16 sC.8 s D.4 s11.弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时()A.加速度最大B.回复力最大C.速度最大D.弹性势能最大12.如图所示,一做简谐运动的弹簧振子,振幅为L,下列说法中正确的是A.从某时刻起,半个周期后小球的动能不变B.从某时刻起,半个周期后小球的位移不变C.从某时刻起,周期后系统的机械能不变D.从某时刻起,周期内小球的路程一定为L13.如图,弹簧振子以O点为平衡位置,在相距25 cm的B、C两点间做简谐运动。
新人教版高中物理选修3-4简谐运动 同步练习4
简谐运动同步练习一、选择题1.下述说法中正确的是()A.工地上打桩的汽锤的运动是振动B.电铃在打铃时铃锤的运动是振动C.人走路时手的运动是振动D.转动的砂轮的边缘上某点的运动是振动,圆心可以看作是振动中心2.关于简谐振动的动力学公式F=-kx,以下说法中正确的是()A.k是弹簧倔强系数,x是弹簧长度B.k是回复力跟位移的比例常数,x是做简谐振动的物体离开平衡位置的位移C.对于弹簧振子系统,k是倔强系数,它表示弹簧的性质D.因为k=F/x,所以k与F成正比3.简谐振动属于哪种运动()A.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.非匀变速运动D.以上运动都可能4.如图5-11所示,弹簧振子以O点为平衡位置作简谐振动,当它从C向O点运动的过程中,位移方向及其大小的变化是()A.向右,逐渐增大B.向右,逐渐减小C.向左,逐渐增大D.向左,逐渐减小图5-115.作简谐振动的物体,每次通过同一位置时,都具有相同的()A.速度B.加速度C.动能D.回复力6.一个弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,如果在t1与t2两个时刻弹簧长度相同,那么可肯定振子在这两个时刻()A.位移大小相等,方向相同B.速度大小相等,方向相同C.加速度大小相等,方向相同D.速度大小相等,方向相反7.如图5-12所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B间做简谐振动,下列说法正确的是()A.振子在A、B处的加速度和速度均为零B.振子通过O点后,加速度方向改变C.振子通过O点后,速度方向改变D.振子从O→B或从O→A的运动都是匀减速运动图5-128.某个质点作简谐运动,从它经过某一位置开始计时,满足下述哪一项,质点经过的时间恰好一个周期()A.质点再次经过此位置时B.质点速度再次与零时刻的速度相同时C.质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时D.只有同时满足A、B或B、C时9.一个弹簧振子的周期是0.2s,它在1s内通过80cm的路程,其振幅为()A.20cmB.16cmC.8cmD.4cm10.如图5-13所示,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx,释放后振子在AB间振动。
新人教版高中物理选修3-4简谐运动 同步练习1
简谐运动 同步练习一、选择题1.在下列情况下,能使简谐运动的单摆振动周期变小的是A.将摆的振幅减为原来的一半B.将摆从平地移到高山上C.将摆从赤道移到两极D.用一个装满砂的漏斗做成单摆,在摆动过程中让砂逐渐漏出2.一个单摆振子的振动周期是0.025 s,当振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17 s时,振子的运动情况是A.正在向右做减速运动B.正在向右做加速运动C.正在向左做减速运动D.正在向左做加速运动3.图8—6是某单摆振动图象,正确说法是A.振幅为6 cmB.周期为4 sC.8 s 末摆球速度为最大,加速度为零D.8 s 末摆球速度为零,加速度为最大4.一平台在竖直方向上做简谐运动,一物体置于其上一起振动,当平台振动到什么位置时,物体对平台的正压力最大A.当平台振动到最低点时B.当平台振动到最高点时C.当平台向上振动经过平衡位置时D.当平台向下振动经过平衡位置时5.如图8—7所示,两根等长的轻绳同悬于同一点O ,下端各系住一个大小相同的小球A 、B 且m A <m B ,现将A 球向左拔开一个小角θ(θ<5°),然后静止释放,两球在最低点发生无机械能损失的碰撞,则它们第二次相碰发生在(空气阻力不计)A.O点正下方B.O 点正下方偏左C.O 点正下方偏右D.不发生第二次碰撞6.如图8—8所示,一根绷紧的水平绳上挂五个摆,其中A 、E摆长均为L ,先让A 摆振动起来,其它各摆随后也跟着振动起来,则A.其它各摆振动周期跟A 摆相同图8—6 图8—7 图8—8B.其它各摆振动的振幅大小相等C.其它各摆振动的振幅大小不同,E 摆的振幅最大D.B 、C 、D 三摆振动的振幅大小不同,B 摆的振幅最小7.弹簧振子以O 为平衡位置做简谐振动,从O 点开始计时,振子第一次到达M 点用了0.3s,又经过0.2 s,第二次通过M 点,则:振子第三次通过M 点,还要经过的时间可能是 A.31s B. 158s C.1.4 s D.1.6 s8.做简谐运动的弹簧振子,质量为m ,最大速率为v ,从某时刻算起,在半个时期内A.弹力做的功一定为零B.弹力做的功可能是零到21mv 2之间的某一值C.弹力的冲量大小可能是零到2mv 之间的某一值D.弹力冲量大小一定不为零二、填空题9.一个做简谐振动的质点,其振幅为4 cm,频率是2.5 Hz,该质点从平衡位置起经过2.5 s时的位移和通过的路程是 cm和 cm.10.如图8—9所示,为了测量一凹透镜凹面的半径R ,让一个半径为r 的光滑钢球在凹面内做振幅很小的振动,若测出它完成N 次全振动的时间为t ,则此凹透镜凹面半径R = .11.铁路上每根钢轨的长度为12 m,每两根钢轨之间约有0.8 cm的空隙.若支持车厢的弹簧的固有振动周期为0.60 s,那么列车的行驶速度v = m/s 时,行驶中车厢振动得最厉害.三、计算、证明题12.试证明:(1)单摆当摆角很小时,其周期T =2πg l .(2)已知火星半径为地球半径的一半,质量为地球的1/9,如果把地球上的秒摆放到火星表面上,它的周期是多大?13.如图8—10所示,轻质弹簧的劲度系数k =39.1 N/m ,物块A 的质量为m A=0.1 kg,物块B 的质量为m B =0.2 kg,两物块间接触面水平,最大静摩擦力f =1.96 N,为使两物块在光滑水平面上一起做简谐运动,它们之间不发生相对滑动.振动的最大振幅应为多大?图8—9 图8—10 图8—1114.如图8—11所示,用两根长度都为L的细绳悬挂一个小球A,绳与水平方向的夹角为α,使球A垂直于纸面做摆角小于5°的摆动,当它经过平衡位置的瞬间,另一小球B从A 球的正上方自由落下,若B球恰能击中A球,求B球下落的高度.。
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简谐运动同步练习
选择题
1.关于振幅的各种说法,正确的是()
振幅是振子离开平衡位置的最大距离
振幅大小表示振动能量的大小
振幅有时为正,有时为负
振幅大,振动物体的最大加速度也一定大
2.振动的周期就是指振动物体()
从任一位置出发又回到这个位置所用的时间
从一个最大偏移位置运动到另一个最大偏移位置所用的时间
从某一位置出发又以同一运动方向回到这个位置所用的时间
经历了两个振幅的时间
经达了四个振幅的时间
3.关于简谐振动的加速度,下列说法正确的是()
大小与位移成正比,方向一周期变化一次。
大小不变,方向始终指向平衡位置
大小与位移成正比,方向始终指向平衡位置
大小变化是均匀的,方向一周期变化一次
4.一单摆摆长为l,若将摆长增加1m,则周期变为原来的1.5倍,可以肯定l长为()
A.2m
B.1.5m
C.0.8m
D.0.5m
5.甲、乙两个单摆的摆长相等,将两上摆的摆球由平衡位置拉起,使摆角θ乙>θ
甲<
5°,由静止开始释放,则()
A.甲先摆到平衡位置
B.乙先摆到平衡位置
C.甲、乙两摆同时到达平衡位置
D.无法判断
6.对单摆的振动,以下说法中正确的是()
单摆摆动时,摆球受到的向心力大小处处相等
单运动的回复力是摆球所受合力
摆球经过平衡位置时所受回复力为零
摆球经过平衡位置时所受合外力为零
7.单摆摆长为L,一次将摆球从平衡位置竖直提高到悬点后释放,另一次将其从平衡
位置拉开一个小于5°的摆角后释放,上述两种情况下摆球到达平衡位置的时间相比较,下述说法正确的是()
A.从悬点自由落下时间短
B.摆动落下时间短
C.两种情况的时间等长
D.无法判断
8.如图5-27是某振子作简谐振动的图象,以下说法中正确的是()
图5-27
因为振动图象可由实验直接得到,所以图象就是振子实际运动的轨迹
振动图象反映的是振子位移随时间变化规律,并不是振子运动的实际轨迹
振子在B位置的位移就是曲线BC的长度
振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向
由图象可以直观地看出周期和振幅
利用图象还能知道速度、加速度、回复力及能量随时间的变化情况
9.A、B两个弹簧振子,A的固有频率为f,B的固有频率为4f,若它们均在频率为3f
的策动力作用下作受迫振动,则()
振子A的振幅较大,振动频率为f
振子B的振幅较大,振动频率为3f
振子A的振幅较大,振动频率为3f
振子B的振幅较大,振动频率为4f
10.如图5-28所示为质点作简谐振动的图象,从图象可看出()
质点振动的频率为2.5Hz
质点振动的振幅为4cm
t1时刻质点的加速度方向沿x轴正方向
t1时刻质点的速度方向沿x轴正方向
11.图5-29为一物体作简谐振动的图象,根据图象判定下列哪个时刻物体的加速度为
零,而速度最大,方向沿x轴反方向()
A.1s末
B.2s末
C.3s末 4.4s末。