人教版物理选修3-4课堂同步精选练习：11.1简谐运动

人教版物理选修3-4课堂同步精选练习

11.1简谐运动

1、质点运动的位移x与时间t的关系如图所示,其中不属于机械振动的是()

【答案】C

2、下列说法正确的是()

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

解析：通过本节的学习可以知道,弹簧振子的运动是简谐运动,但是简谐运动有许多种,如摆钟的摆锤的运动(单摆)、水中的浮标的上下微小的浮动等;因为简谐运动的回复力不是恒力,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,而不是机械运动中最基本、最简单的一种。

【答案】A

3、如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子从A点运动到C点时,振子离开平衡位置的位移()

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：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。

【答案】B

4、一质点做简谐运动的x-t图象如图所示,在t1到t2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.沿负方向的位移不断增大

C.沿正方向运动,且速度不断增大

D.沿正方向运动,且速度不断减小

解析：在t1到t2时间内,质点由负向的最大位移处(x轴的下方)向平衡位置运动,即沿正方向运动,位移在不断地减小,速度在不断地增大。可知选项C正确。

【答案】C

5、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,则下列说法正确的是()

A.质点在0.7 s时,正在远离平衡位置运动

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

解析：由于位移是指由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,故质点在0.7s时的位移方向向右,且正在向平衡位置运动,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,质点正在远离平衡位置,所以其位移在增加,故C项正确;1.6~1.8s时间内,质点正向平衡位置运动,所以其位移正在减小,故D项错误。

【答案】BC

6、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.振子速度与位移方向相同

D.振子速度与位移方向相反

解析：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项错误,B项正确;位移方向是从平衡位置指向振子,故振子速度与位移方向相反,C项错误,D项正确。

答案：BD

7、如图所示,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两点所受弹簧弹力相同

B.振子在M、N两点相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

解析：因位移、速度、加速度和弹力都是矢量,它们要相同必须大小相等、方向相同。M、N 两点关于O点对称,振子所受弹力应大小相等、方向相反,振子位移也是大小相等、方向相反。由此可知,选项A、B错误。振子在M、N两点的加速度虽然方向相反,但大小相等,故选项C 正确。振子由M→O速度越来越大,但加速度越来越小,振子做加速运动,但不是匀加速运动。振子由O→N速度越来越小,但加速度越来越大,振子做减速运动,但不是匀减速运动,故选项D 错误。由以上分析可知,正确选项为C。

【答案】C

8、如图所示,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,下列说法正确的是()

A.钢球的最低处为平衡位置

B.钢球的最高处为平衡位置

C.钢球速度为0时的位置为平衡位置

D.钢球原来静止时的位置为平衡位置

解析：弹簧振子有水平弹簧振子,有竖直弹簧振子,题中所述为竖直弹簧振子。不管哪一种弹簧振子,其平衡位置均为振子静止时所处的位置。在振动过程中,应为速度最大的位置。

【答案】D

9、以下运动中,属于简谐运动的是()

A.图甲,小球在光滑的V形槽内来回运动

B.图乙,弹簧振子竖直放置,下端固定,按压小球,释放后小球在竖直平面内上下振动

C.图丙,小球与墙壁碰撞无能量损失,在光滑的地面上来回运动

D.图丁,忽略空气阻力,乒乓球在竖直平面内上下振动

【答案】B

10、如图所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点是平衡位置,以某时刻作为计时起点(t=0),

解析：经,说明此时位移最大,而且是反方向的。

【答案】D

11、弹簧振子做简谐运动,振动图象如图所示,则下列说法正确的是()

A.t1、t2时刻振子的速度大小相等,方向相反

B.t1、t2时刻振子的位移大小相等,方向相反

C.t2、t3时刻振子的速度大小相等,方向相反

D.t2、t4时刻振子的位移大小相等,方向相反

解析：从图象可看出,t1、t2时刻振子位于同一位置,位移大小相等、方向相同,速度大小相等、方向相反,故A正确,B错误;t2、t3时刻振子位移大小相等、方向相反,速度大小相等、方向相

同,故C错误;t2、t4时刻振子分别位于平衡位置两侧且对称,位移大小相等、方向相反,故D正确。

【答案】AD

12、如图所示,A、B两点与C、D两点分别关于O点对称,一个做简谐运动的质点,先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点,历时0.5 s,过B点后再经过0.5 s质点以方向相反、大小相等的速度再次通过B点,则质点从离开平衡位置O点到再次回到O点历时()

A.0.5 s

B.1.0 s

C.2.0 s

D.4.0 s

解析：根据题意,质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为t OB s=0.25s,质点从B

向右到达右方最大位移位置(设为D)的时间t BD s=0.25s,所以质点从离开O点到再次回到O点的时间t=2t OD=2×(0.25+0.25)s=1.0s,故选项B正确。

【答案】B

13、质点做简谐运动,其x-t关系如图所示。以x轴正向为速度v的正方向,该质点的v-t关系是()

解析：在x-t图象中,图象的斜率表示速度。由x-t图象可知,质点在t=0时刻的速度为0,且下一时刻将向着x轴负方向运动,所以B项正确。

【答案】B

14、如图所示,简谐运动的图象上有A、B、C、D、E、F六个点,回答下列问题: