人教版选修3-4课后作业第十一章 机械振动 11.1简谐运动 word版含解析答案
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3-4第十一章第一节简谐运动课时作业.docx
高中物理学习材料桑水制作(温馨提示：凡题号前标有☆的为稍难题目)一、选择题1．(2013·惠州高二检测)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：选ABC.同一位置位移相同，振子受力相同，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正确，D错误．2．如图所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t1和t2两时刻，质点的速度v1、v2，加速度a1、a2的正确关系为( )A．v1<v2，方向相同B．v1<v2，方向相反C．a1>a2，方向相同D．a1>a2，方向相反解析：选AD.由位移越大，速度越小，加速度越大知：v1<v2，a1>a2，在t1～t2时间内质点沿x轴负方向运动，故v1、v2同向，加速度方向指向平衡位置，故a1、a2反向，因此A、D正确，B、C错误．3．弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，则( )A．在t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零B．在t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零C．在t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大D．在t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大解析：选B.当t＝1 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，选项A错误；当t＝2 s 时，位移为零，加速度为零，而速度最大．速度方向要看该点切线斜率的正负，t＝2 s时，速度为负值，选项B正确；当t＝3 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，选项C错误；当t＝4 s时，位移为零，加速度为零，速度最大，方向为正，选项D错误．4．(2013·天津模拟)一简谐运动的图象如图所示，在0.1～0.15 s这段时间内( )A ．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同B ．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相反C ．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相反D ．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相同解析：选B.由图象可知，在t ＝0.1 s 时，质点位于平衡位置，t ＝0.15 s 时，质点到达负向最大位移处，因此在t ＝0.1～0.15 s 这段时间内，质点刚好处于由平衡位置向负向最大位移处运动的过程中，其位移为负值，且数值增大，速度逐渐减小，而加速度逐渐增大，为加速度逐渐增大的减速运动，故加速度方向与速度方向相反，因此选项B 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 s ～2 s 内C ．2 s ～3 s 内D ．3 s ～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 s ～3 s 或3 s ～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 s ～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 ，4 s 末位移为零．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 正确．7．(2013·金华一中高二检测)如图甲所示，一弹簧振子在AB 间做简谐运动，O 为平衡位置，图乙是该振子做简谐运动时的x t 图象，则关于振子的加速度随时间的变化规律，图中的四个图象中正确的是( )解析：选C.设弹簧劲度系数为k ，位移与加速度方向相反，由牛顿第二定律得a ＝－kx m，故C 正确．8．(2012·高考北京卷)一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取平衡位置O 为x 轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x 轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图象是( )解析：选A.本题考查弹簧振子的简谐运动，14周期后振子具有沿x 轴正向的最大加速度，位置为负的最大位移处，故答案为A.☆9.如图所示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横轴方向移动的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.该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置，小球的振动是垂直于横轴方向移动的，故A 正确，B 错误；由获得图象的方法知C 正确；频闪照相是在相同时间内留下的小球的像，因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢，D 正确． ☆10.(2013·扬州高二检测)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：选C.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，A 、B 选项错误．振子在M 、N 两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，故C 选项正确．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D 选项错误．由以上分析可知，正确答案为C.二、非选择题11．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图甲所示是一个常用的记录方法，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)，笔就在纸带上画出一条曲线，如图乙所示．若匀速拉动纸带的速度为1 m/s ，作出P 的振动图象．解析：题中乙图运动的位移值可以对应不同的时刻，由x ＝vt 可知，当x ＝20 cm 时，对应时间t ＝x v＝0.2 s ，作出图象如图所示．答案：见解析☆12.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。
人教版选修3-4 第十一章1简谐运动 课时作业
1. 简谐运动基础巩固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：C2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：A3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：B4一质点做简谐运动的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：C5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。
2020春高中人教版物理选修3-4课后课时作业：第十一章第1节 简谐运动
第1节简谐运动A组：合格性水平训练1.(对机械振动的理解)(多选)下列几种运动中属于机械振动的是()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答案BCD解析机械振动是物体在平衡位置附近的往复运动，乒乓球在地面上的上下运动不是在平衡位置附近的往复运动，不属于机械振动，故A错误；根据机械振动的定义，易知B、C、D正确。
2．(对弹簧振子的理解)(多选)下列关于弹簧振子的说法中正确的是()A．任意的弹簧和任意的小球就可以构成弹簧振子B．弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度C．弹簧振子中小球的体积不能忽略D．弹簧振子中的小球如果没有外界干扰，一旦振动起来就停不下来答案BD解析理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略，小球体积忽略不计，可看成质点，不计摩擦阻力，如果没有外界干扰，小球一旦振动起来将不会停下来，而且小球振动时，弹簧不能超出弹性限度，故B、D正确，A、C错误。
3. (弹簧振子的运动特点)(多选)在图中，当小球由A向平衡位置O运动时，下列说法中正确的是()A．小球的位移在减小B．小球的运动方向向左C．小球的位移方向向左D．小球的位移在增大答案AB解析小球的位移是相对平衡位置O而言的，由于小球在O点右侧由A向O 运动，所以小球的运动方向向左，位移方向向右，位移大小不断减小，故A、B正确，C、D错误。
4. (弹簧振子的运动特点)(多选)如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐运动，在振子从最大位移处a向平衡位置O运动的过程中()A．位移方向向左，速度方向向左B．位移方向向左，速度方向向右C．位移不断增大，速度不断减小D．位移不断减小，速度不断增大答案BD解析在振子从最大位移处a向平衡位置O运动的过程中，振子的速度方向向右且不断增大，A、C错误；振子做简谐运动，其位移由平衡位置指向振子所处位置，故该过程中振子的位移方向向左且不断减小，B、D正确。
高中物理,选修3---4,第十一章《机械振动》,全章新课教学,课时同步强化训练汇总,(附详细参考答案)
高中物理选修3---4第十一章《机械振动》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《简谐运动》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《简谐运动的描述》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《简谐运动的回复力与能量》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《单摆》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《外力作用下的振动》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--4第十一章《机械振动》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--4第十一章《机械振动》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§11.1《简谐运动》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1.关于简谐运动,下列说法正确的是( )A.平衡位置就是合力为零的位置B.振子通过平衡位置时,加速度最大C.简谐运动是匀变速运动D.简谐运动的轨迹一定是直线段E.所有简谐运动的图像都是正弦(或余弦)曲线2.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3.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4.如图所示,弹簧振子在a、b两点间做简谐运动,当振子从最大位移处a向平衡位置O运动过程中( )A.加速度方向向左,速度方向向右B.位移方向向左,速度方向向右C.加速度不断增大,速度不断减小D.位移不断减小,速度不断增大5.关于简谐运动的图像,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.由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移大小与方向C.表示质点的位移随时间变化的规律D.由图像可判断任一时刻质点的速度方向6.物体做简谐运动的过程中,有两点A、A′关于平衡位置对称,则物体( )A.在A点和A′点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的动能一定相同7.如图所示是某质点做简谐运动的振动图像,根据图像中的信息,回答下列问题:(1)质点离开平衡位置的最大距离是多少?(2)在1.5s和2.5s两个时刻,质点向哪个方向运动?(3)质点在第2s末的位移是多少?在前4s内的路程是多少?8.弹簧上端固定在O点,下端连结一小球,组成一个振动系统,如图所示,用手向下拉一小段距离后释放小球,小球便上下振动起来,下列说法正确的是( )A.球运动的最低点为平衡位置B.弹簧原长时的位置为平衡位置C.球速为零的位置为平衡位置D.球原来静止的位置为平衡位置9.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10.卡车在水平道路上行驶,货物随车厢上下做简谐运动而不脱离底板,设向下为正方向,其振动图像如图所示,则货物对底板压力小于货物重力的时刻是( )A.时刻t1B.时刻t2C.时刻t4D.无法确定11.弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系如图所示,则( )A.在t=1 s时,速度的值最大,方向为负,加速度为零B.在t=2 s时,速度的值最大,方向为负,加速度为零C.在t=3 s时,速度的值最大,方向为正,加速度最大D.在t=4 s时,速度的值最大,方向为正,加速度最大12.如图所示为某质点做简谐运动的图像,若t=0时,质点正经过O点向b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 s到1.4 s,质点的位移在增大D.1.6 s到1.8 s,质点的位移在增大§§11.1《简谐运动》课时同步强化训练详细参考答案1.【解析】选E。
人教版高中物理选修3-4课后习题 第十一章 2 简谐运动的描述
第十一章机械振动2 简谐运动的描述课后篇巩固提升基础巩固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.周期和频率的乘积是一个常数C.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,故选项B正,故选项A错误;周期和频率互为倒数,即T=1f确;简谐运动的周期、频率由系统本身决定,与振幅没有关系,故选项C错误,D正确。
2.有一个在光滑水平面内的弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动,第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动,则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为( )A.1∶1 1∶1B.1∶1 1∶2C.1∶4 1∶4D.1∶2 1∶2,即振幅,故振幅之比为1∶2。
而对同一振动系统,其周期由振动系统自身的性质决定,与振幅无关,则周期之比为1∶1,选项B正确。
3.(河南洛阳模拟)简谐运动的振动图线可用下述方法画出:如图甲所示,在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象。
取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图乙所示。
则下列说法中正确的是( )A.弹簧振子的周期为2 sB.弹簧振子的振幅为10 cmC.t=17 s时振子相对平衡位置的位移是10 cmD.2.5 s时振子正在向x轴正方向运动,由题图知,弹簧振子的周期为T=4s,故A错误;振幅是振子离开平衡位置的最大距离,由图知,弹簧振子的振幅为10cm,故B正确;振子的周期为4s,由周期性知,t=17s时振子相对平衡位置的位移与t=1s时振子相对平衡位置的位移相同,故C错误;由图乙可知2.5s时振子正在向x轴负方向运动,故D错误。
4.一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin(2.5πt),位移y的单位为m,时间t的单位为s。
人教版高中物理选修3-4课后习题 第十一章 1 简谐运动
第十一章机械振动1 简谐运动课后篇巩固提升基础巩固1.关于简谐运动,下列说法正确的是( )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,各个方向都有可能发生,选项A错误;简谐运动是最简单的振动,选项B错误;物体做简谐运动的轨迹并不是正弦曲线,选项C错误;若物体的振动图象是正弦曲线,则其一定是做简谐运动,选项D正确。
2.物体做简谐运动的过程中,有两点A,A'关于平衡位置对称,则物体( )A.在A点和A'点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的动能一定相同,关于平衡位置的对称点,物体的位移大小相等,但方向相反,选项A错误;物体的速度大小相等,方向可以相同,也可以相反,故选项B正确;物体的加速度大小相等,方向相反,选项C错误;由于速度大小相等,因此动能一定相同,选项D正确。
3.如图所示,当振子由A向平衡位置O运动时,下列说法正确的是( )A.振子的位移大小在减小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O点,由于振子在O点的右侧由A向O运动,所以振子的运动方向向左,位移方向向右,且位移大小在不断减小,故A、B 正确。
4.一质点做简谐运动的图象如图所示,在4 s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是( )A.1 s,4 sB.3 s,2 sC.1 s,2 sD.3 s,4 s,由图中看是1s时和3s时,在1s时振子将向负最大位移处运动,所以此时速度为负,而3s时速度为正向最大,在2s时和4s时都有最大位移,所以此两时刻都有最大加速度,又因为加速度方向应指向平衡位置,所以在2s时有正方向最大加速度,4s时有负方向最大加速度。
故正确选项为C。
5.一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )A.振动图象是从平衡位置开始计时的B.1 s末速度最大C.1 s末速度沿x轴负方向D.1 s末速度为零t=0时刻,振子处于平衡位置,所以选项A正确;最大位移处是运动方向改变的位置,速度为零,故选项D正确,B、C错误。
人教版选修3-4课后作业第十一章 机械振动 11.1简谐运动 word版含解析答案
人教版选修3-4课后作业第十一章机械振动简谐运动一、选择题1.下列说法中正确的是()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.简谐运动是最简单、最基本的一种机械运动2.弹簧振子做简谐运动时,下列说法中不正确的是()A.振子通过平衡位置时,加速度一定为零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3.(多选)一弹簧振子做简谐运动,t时刻刚好经过平衡位置,则振子在t+Δt和t-Δt时刻一定相同的物理量有()A.速度B.加速度C.位移D.机械能4.(多选)如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时开始计时,其振动的x-t图象如图乙所示。
则下列说法中正确的是()A.t2时刻振子在A点B.t2时刻振子在B点C.在t1~t2时间内,振子的位移在增大D.在t3~t4时间内,振子的位移在减小5.如图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图象,由图可知,在t=4 s时刻,质点的()A.速度为零,位移为正的最大值B.速度为零,位移为负的最大值C.速度为正的最大值,位移为零D.速度为负的最大值,位移为零6.(多选)如图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7.某质点做简谐运动的图象如图所示,在0.18 s到0.22 s时间内,质点的()A.速度一定为正,加速度不一定为负B.速度一定为负,加速度一定为正C.速度一定为负,加速度也一定为负D.速度不一定为正,加速度一定为正8.(多选)如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置。
关于振子的运动,下列说法正确的是()A.振子从A点运动到C点时位移大小为OC,方向向右B.振子从C点运动到A点时位移大小为CA,方向向右C.振子从A点运动到C点的过程中,速度在增大,加速度在减小D.振子从A点运动到O点的过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大9. (多选)如图所示,一弹簧振子做简谐运动,下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则加速度一定为正值B.振子通过平衡位置时,速度为零,位移最大C.振子每次通过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同10. (多选)如图所示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.从题图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,应让底片沿垂直t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移变化快慢不同11.一弹簧振子沿x轴在[-4,4]区间振动,振子的平衡位置在x轴上的O点。
高中物理人教版选修3-4练习：第十一章第1节 简谐运动 课下作业 含解析
B．钢球运动的最低处为平衡位置C．钢球速度为零处为平衡位置图1D．钢球原来静止时的位置为平衡位置解析：钢球以平衡位置为中心做往复运动，在平衡位置处速度最大，故A、B、C不正确，D选项正确。
答案：D2．如图2所示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间做简谐运动，关于振子下列说法正确的是( )图2A．在a点时加速度最大，速度最大B．在O点时速度最大，位移最大C．在b点时位移最大，速度最小D．在b点时加速度最大，速度最大解析：O为弹簧振子振动的平衡位置，其加速度为零，位移为零，速度最大，B错误；振子在a、b两位置，振动的位移最大，加速度最大，速度为零，故A、D错误，C正确。
答案：C3．关于简谐运动的图象，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解析：振动图象表示质点的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。
答案：BCD4．如图3(a)所示，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置。
图(b)是该振子做简谐运动时的x－t图象。
则关于振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图象中正确的是( )图3图4解析：设弹簧劲度系数为k，位移与加速度方向相反，由牛顿第二定律得a＝－，故C正确。
答案：C5.一简谐运动的图象如图5所示，在0.1～0.15 s这段时间内( ) A．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同B．加速度增大，速度变小，加速度和速度方向相反图5C．加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相同D．加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相反解析：由图象可知，在0.1～0.15 s这段时间内，位移为负且增大，表明物体远离平衡位置运动，则加速度增大，速度减小，二者方向相反。
答案：B6．如图6甲所示为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，试根据图象分析以下问题：图6(1)如图乙所示的振子振动的起始位置是________，从初始位置开始，振子向_______(填“右”或“左”)运动。
2020-2021学年高二人教版物理选修3-4学案：第十一章 1 简谐运动 Word版含解析
第十一章机械振动1简谐运动一、弹簧振子及其位移—时间图象1．弹簧振子(1)平衡位置：振子原来静止时的位置．(2)机械振动：振子在平衡位置附近所做的往复运动，简称振动．(3)弹簧振子：它是小球和弹簧组成的系统的总称，是一个理想化模型．2．弹簧振子的位移—时间图象建立坐标系：以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴．小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负．如图所示，把一个有孔的小球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑杆上能够自由滑动，把小球拉向右方，然后放开，小球将如何运动？它的运动有什么特点？提示：小球做往复运动，其运动具有周期性和对称性．其位移随时间周期性变化，其加速度、速度也随时间周期性变化．二、简谐运动及其图象如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动．简谐运动是最简单、最基本的振动．弹簧振子的振动就是简谐运动．如图所示为某弹簧振子的振动图象，它是一条正弦曲线．有的同学说既然其振动图象是正弦曲线，那么其运动轨迹也应该是正弦曲线，结合水平方向的弹簧振子讨论一下，这种说法对吗？为什么？提示：不对，因为振动图象不是运动轨迹，而是振子相对于平衡位置的位移随时间的变化规律，如图所示，水平方向的弹簧振子振动时，振子在A′—O—A之间往复运动，则其运动轨迹是线段A′A.考点一弹簧振子1．平衡位置：做往复运动的物体能够静止的位置．2．机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，是一种机械振动，简称振动．振动的轨迹可能是直线，也可能是曲线．3．弹簧振子(1)构造：用一根没有质量的弹簧一端固定，另一端连接一个可视为质点的小球．如下图所示．弹簧振子是小球和弹簧所组成的系统的名称，但有时也把其中的小球称为弹簧振子或简称振子.(2)弹簧振子的特点质量弹簧质量比小球质量小得多，可以认为质量只集中于振子(小球)上体积弹簧振子中与弹簧相连的小球的体积要足够小，可以认为小球是一个质点阻力在振子振动过程中，忽略弹簧与小球受到的各种阻力不一定．如图所示，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动，其振动的平衡位置不在弹簧的原长位置，而是在弹力与重力的合力为零的位置．【例1】(多选)下列说法正确的是()A．做简谐运动的物体一定做机械振动B．机械振动就是简谐运动C．简谐运动就是弹簧振子的运动D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种【导思】 1.什么是机械振动？2．什么是简谐运动？3．机械振动与简谐运动有什么联系？【解析】简谐运动是机械振动的一种最基本、最简单的振动形式．振动物体的位移—时间图象遵从正弦函数规律的振动形式，都是简谐运动，弹簧振子的振动只是简谐运动中的一种，故A、D正确，C错误；做简谐运动的物体一定做机械振动，但机械振动不一定都是简谐运动，如果位移—时间图象不满足正弦规律，则不是简谐运动，故B错误．【答案】AD关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是(B)A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移解析：平衡位置是物体可以静止的位置，所以应与受力有关，与是否为振动范围的中心位置无关，所以选项A不正确；振动位移是以平衡位置为起点，到质点所在位置的有向线段，振动位移随时间而变化，振子偏离平衡位置最远时，振动位移最大，所以选项C、D不正确，只有选项B正确．考点二弹簧振子的位移—时间图象1．弹簧振子的位移(1)振子在某时刻的位移：从平衡位置指向振子在该时刻位置的有向线段．若规定振动质点在平衡位置右侧时位移为正，则它在平衡位置左侧时位移为负．(2)振子在某段时间内的位移：由初位置指向末位置的有向线段．(3)振子在某时刻的位移与在某段时间内的位移的区别：振子在某时刻的位移方向总是背离平衡位置．如图所示，振子在AA′之间振动，O为平衡位置，t1时刻振子在M点的位移为x M，t2时刻振子在N点的位移为x N，而振子在Δt＝t2－t1时间内的位移为x MN，方向如图所示．通常说的振子的位移是指某时刻的位移，即振子相对平衡位置的位移.因此在研究振动时，字母x具有双重含义：它既表示小球的位置(坐标)，又表示振子在某时刻的位移.2．弹簧振子的位移—时间图象(x-t图象)(1)图象的建立：用横坐标表示物体运动的时间t，纵坐标表示振动物体运动过程中相对平衡位置的位移x，建立坐标系，如右图所示．(2)图象的应用①任一时刻质点离开平衡位置的位移：某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在的位置的坐标来表示．如下图所示，在t1时刻振子的位移为x1；t4时刻振子的位移为－x4.振子在两端点的位移最大(如上图中的t2、t5时刻)，在平衡位置的位移为零(如上图中的t3时刻)，此时位移即将改变方向．②速度：跟运动学中的含义相同，在所建立的坐标轴(也称为“一维坐标系”)上，速度的正、负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反．如图所示，在x坐标轴上，设O点为平衡位置，A、B为位移最大处，则在O点速度最大，在A、B两点速度为零．速度和位移是彼此独立的两个物理量，如振动物体通过同一个位置，其位移的方向是一定的，而其速度方向却有两种可能(两个“端点”除外)：指向或背离平衡位置，且振子在两“端点”速度改变方向.【例2】某一弹簧振子的振动图象如下图所示，则由图象分析在3t0和6t0两时刻振子运动的速度方向．【导思】 1.如何利用弹簧振子的位移—时间图象分析振子的位移？2．根据振子位移变化情况能分析出振子的速度方向吗？3．位移—时间图象的斜率表示什么物理意义？4．能根据位移—时间图象的斜率分析振子的速度方向吗？【解析】解法一：从图象上可以看出从3t0到6t0这段时间内振子的位移沿x轴正向越来越大，因此振子是从平衡位置开始沿x轴正方向运动，速度方向是沿x轴正方向，3t0时刻速度方向沿x轴正方向.6t0时刻振子到达最大位移处速度变为0.解法二：位移—时间图象的斜率表示运动物体的速度，故只要找出3t0和6t0时刻的斜率就可判断振子速度的方向.3t0时刻斜率是正的，故3t0时刻振子速度方向沿x轴正方向.6t0时刻斜率是零，故6t0时刻振子速度为0.(多选)如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x-t图象如图乙所示．则下列说法中正确的是(AC)A．t2时刻振子在A点B．t2时刻振子在B点C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小解析：振子在A点和B点时的位移最大，由于取向右为正方向，所以振子运动到A点有正向最大位移，在B点有负向最大位移，则t2时刻，振子在A点，t4时刻，振子在B点，故选项A正确，B错误；振子的位移是以平衡位置为起点，所以在t1～t2和t3～t4时间内振子的位移都在增大，故选项C正确，D错误．考点三简谐运动及其图象1．简谐运动如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动．(1)简谐运动是最基本、最简单的振动．(2)简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，应为变力作用下的非匀变速运动．2．简谐运动的图象图象的意义：如右图所示，简谐运动的x-t图象描述的是做简谐运动的质点的位移随时间的变化规律，反映了振动质点各个时刻偏离平衡位置的位移．(1)图象反映的是做简谐运动的质点的位移随时间的变化规律，它不是质点的运动轨迹，简谐运动的图象和运动轨迹是完全不同的两个概念．例如，弹簧振子沿一直线做往复运动，其轨迹为直线，而它的振动图象却是正弦曲线．(2)从图象能看出质点的位移随时间的变化是不均匀的，这是振子只受弹簧弹力的作用做变加速运动的体现．3．简谐运动的特点简谐运动具有对称性：如图所示，物体在A与B间运动，O点为平衡位置，C和D两点关于O点对称，则有：(1)时间的对称t OB＝t BO＝t OA＝t AO，t OD＝t DO＝t OC＝t CO，t DB＝t BD＝t AC＝t CA.(2)速度的对称①物体连续两次经过同一点(如D点)的速度大小相等，方向相反．②物体经过关于O点对称的两点(如C、D两点)的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反．(3)位移的对称物体经过关于O点对称的两点，位移大小相等，方向相反，x C＝－x D，x A＝－x B.(1)位移大小的变化规律：向着平衡位置运动时，位移越来越小，平衡位置处等于零，两端点处最大.(2)速度(动能)大小的变化规律：向着平衡位置运动，速度(动能)越来越大，平衡位置处最大，最大位移处(动能)为零.【例3】(多选)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正确的是()A．该图象的坐标原点建立在振子的平衡位置B．从图象可以看出振子在振动过程中是沿t轴方向移动的C．为了显示振子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．图象中振子的疏密显示出相同时间内振子位置变化的快慢不同【导思】由图可直观地获得以下信息：①O时刻振子的位置；②振子的振动方向；③底片的运动方向(t轴负方向)；④振子速度的变化情况等．【解析】由图象可知，O时刻振子位移为0，故位于平衡位置，选项A正确；振子只在x轴上振动，选项B错误，C正确；图象中两相邻振子之间的时间间隔相同，疏处说明其位置变化快，密处说明其位置变化慢，故选项D正确．本题易误选B，初学者由于对图象意义理解不到位，常误认为振子沿t轴方向移动．【答案】ACD如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴正方向．若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为(A)解析：振子在N点时开始计时，其位移为正向最大，并按正弦规律变化，故选项A正确．重难疑点辨析辨析简谐运动的图象与质点的运动轨迹振动质点的运动轨迹是往复运动的一段线段，而简谐运动的图象是正弦或余弦曲线．简谐运动的位移—时间图象反映的是质点偏离平衡位置的位移随时间变化的规律，简谐运动的图象并不是质点的运动轨迹，运动轨迹的长度也不是正弦或余弦图线拉开后的长度．在x-t图象上，质点在某时刻的位移，即为此时刻对应的纵坐标．质点在某段时间内的路程(轨迹的长度)，需结合振动质点的实际运动轨迹进行计算．【典例】(多选)如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图象的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是()A．如果纸带不动，作出的振动图象仍然是正弦函数曲线B．如果纸带不动，作出的振动图象是一段线段C．图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图象【解析】当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，即一段线段，选项A错误，B正确；由振动图象可以看出，图示时刻振子正由平衡位置向右运动，选项C正确；只有当纸带匀速运动时，运动时间才与纸带运动的位移成正比，振动图象才是正弦或余弦函数曲线，而简谐运动的图象一定是正弦或余弦函数曲线，故选项D错误．【答案】BC简谐运动图象表示振子对平衡位置的位移随时间变化的规律，横坐标表示时间，纵坐标表示振动物体对平衡位置的位移，振动图象是一条正(余)弦函数图象，是同一物体在不同时刻相对平衡位置的位移，而不是振动物体运动的轨迹．做与图象有关的问题时，我们首先要从图象中获得有用信息，弄清这些信息之间有什么联系和区别，进而解题．1．下列运动属于机械振动的是(D)①乒乓球在地面上的自由来回上下运动②弹簧振子在竖直方向的上下运动③秋千在空中的来回运动④竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动A．①②B．②③C．③④D．①②③④解析：机械振动的特点是物体在平衡位置附近做往复运动．故D项正确．2．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做是简谐运动C．物体做简谐运动时的轨迹线一定是正弦曲线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．物体做简谐运动时的轨迹线并不一定是正弦曲线，C错．若物体振动的图象是正弦曲线，则其一定做简谐运动，D对．3．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(C)A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同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，后做匀减速运动解析：由题意和简谐运动的对称性特点知：M、N两点关于平衡位置O对称．因位移、速度、加速度和力都是矢量，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，A、B选项错误．振子在M、N两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，故C选项正确．振子由M到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到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D选项错误．由以上分析可知，该题的正确选项为C.4．如图所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是(B)A．因为振动图象可由实验直接得到，所以振动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解析：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，因此该点的切线方向并不表示速度的方向，D错．5．(多选)一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知，t＝2.5 s时，质点的(BC)A．速度沿负方向B．速度沿正方向C．质点正向平衡位置移动D．质点正远离平衡位置向最大位移处运动解析：根据振动的x-t图象可知，t＝2.5 s时位移x<0，且正在减小，对应振动情景如图所示．振子从负位移处向平衡位置运动，所以速度沿正方向且正在增大，位移沿负方向且正在减小，故选项B、C正确，选项A、D错误．莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。
2021-2022高二物理人教版选修3-4课后作业：11.1 简谐运动 Word版含解析
第十一章机械振动1.简谐运动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.竖直向上抛出的物体的运动解析:物体在平衡位置四周所做的往复运动是机械振动,A、B正确;圆周运动和竖直上抛运动不是机械振动。
答案:AB2.下列说法中正确的是()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.简谐运动是机械振动中最简洁、最基本的一种解析:只要运动x t图象满足正余弦曲线,该运动即为简谐运动,不肯定只有弹簧振子的运动是简谐运动,B选项错误;争辩水平弹簧振子时,发觉振子(小球)在运动过程中,所受弹簧的弹力在不断变化,依据牛顿其次定律F=ma可知,简谐运动为变加速运动,C选项错。
答案:AD3.如图所示的是某振子做简谐运动的图象,以下说法中正确的是()A.由于振动图象可由试验直接得到,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解析:振动图象表示位移随时间的变化规律,并不是运动轨迹,B正确,A、C错误;切线的方向只表示质点的速度方向与规定的正方向相同还是相反,不表示速度的方向,D错误。
(留意: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)答案:B4.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,下列说法中正确的是()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:钢球静止时所处的位置为平衡位置,只有D项正确。
答案:D5.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正确的是()A.该图象的坐标原点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:由题图可直观地获得以下信息:①0时刻振子的位置。
人教版高中物理选修3-4(机械振动、光学)课后习题答案(截取自教师用书).docx
物理选修3-4课后习题答案1简谐运动I +»"1 遇过®!书Attff料・堵菲学也收秦信息的HWu2.ff l (XΛ坐上的坐林代⅛IltfHh ⅛⅛⅛ft⅛Wffi5Ffl⅛f⅛^的位雜・W⅛fi用帶等的位移农示帕擁的IItfd・HflUR J fi⅛i⅛⅛功白纵才能保址时WI均匀变Ih 如枭Ifc动白St的谨腹JZ ...... ........... 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高中物理 第十一章 机械振动 1 简谐运动课后训练 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十一章机械振动1 简谐运动课后训练新人教版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十一章机械振动1 简谐运动课后训练新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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简谐运动基础巩固1．简谐运动是（)A．匀速直线运动 B．匀加速运动C．匀变速运动D．变加速运动2．如图所示，小球做简谐运动的过程中，图中两点A、A′关于平衡位置对称,则物体( )A．在A点和A′点的位移相同B．在两点处的速度可能相同C．在两点处的势能一定相同D．在两点处的动能一定相同3．一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A．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C．振子每次通过平衡位置时,速度一定相同D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同4．关于简谐运动的图象,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5．如图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，位移始终减小能力提升6．如图所示是质点做简谐运动的图象。
由此可知( )A．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，速度为负向最大值D．t＝4 s时，质点停止运动7．已知某人心电图记录仪的出纸速度（纸带移动的速度)是2。
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人教版选修3-4课后作业第十一章机械振动简谐运动
一、选择题
1.下列说法中正确的是()
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.简谐运动是最简单、最基本的一种机械运动
2.弹簧振子做简谐运动时,下列说法中不正确的是()
A.振子通过平衡位置时,加速度一定为零
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
3.(多选)一弹簧振子做简谐运动,t时刻刚好经过平衡位置,则振子在t+Δt和t-Δt时刻一定相同的物理量有()
A.速度
B.加速度
C.位移
D.机械能
4.(多选)如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时开始计时,其振动的x-t图象如图乙所示。
则下列说法中正确的是()
A.t2时刻振子在A点
B.t2时刻振子在B点
C.在t1~t2时间内,振子的位移在增大
D.在t3~t4时间内,振子的位移在减小
5.如图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图象,由图可知,在t=4 s时刻,质点的()
A.速度为零,位移为正的最大值
B.速度为零,位移为负的最大值
C.速度为正的最大值,位移为零
D.速度为负的最大值,位移为零
6.(多选)如图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
7.某质点做简谐运动的图象如图所示,在0.18 s到0.22 s时间内,质点的()
A.速度一定为正,加速度不一定为负
B.速度一定为负,加速度一定为正
C.速度一定为负,加速度也一定为负
D.速度不一定为正,加速度一定为正
8.(多选)如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置。
关于振子的运动,下列说法正确的是()
A.振子从A点运动到C点时位移大小为OC,方向向右
B.振子从C点运动到A点时位移大小为CA,方向向右
C.振子从A点运动到C点的过程中,速度在增大,加速度在减小
D.振子从A点运动到O点的过程中,速度先增大后减小,加速度先减小后增大
9. (多选)如图所示,一弹簧振子做简谐运动,下列说法中正确的是()
A.若位移为负值,则加速度一定为正值
B.振子通过平衡位置时,速度为零,位移最大
C.振子每次通过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同
D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同
10. (多选)如图所示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.从题图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,应让底片沿垂直t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移变化快慢不同
11.一弹簧振子沿x轴在[-4,4]区间振动,振子的平衡位置在x轴上的O点。
图1中的a、b、c、d 为4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2给出的
①②③④4条振动图线,可用于表示振子的振动图象。
则()
图1
图2
A.若规定状态a时t=0,则图象为①
B.若规定状态b时t=0,则图象为②
C.若规定状态c时t=0,则图象为③
D.若规定状态d时t=0,则图象为④
12. (多选)如图所示是表示某弹簧振子运动的x-t图象,下列说法正确的是()
A.t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
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正方向运动
D.该图象是从振子在平衡位置时开始计时画出的
二、非选择题
13.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为多大?
(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻,质点向哪个方向运动?
(3)质点在第2 s末的位移是多少?在前4 s内的路程是多少?
14.一个质点经过平衡位置O,在A、B间做简谐运动,如图(a)所示,它的振动图象如图(b)所示,设向右为正方向,则:
(1)OB=cm;
(2)第0.2 s末质点的速度方向是,位移大小为;
(3)第0.7 s时,质点位置在点与点之间;
(4)质点从O经B运动到A所需时间t=s;
(5)质点在0.2 s到0.8 s内运动的路程为 cm。
答案
一、选择题
1.A弹簧振子的运动是简谐运动,但简谐运动并不都是弹簧振子的运动,A正确,B错误;简谐运动是最简单、最基本的一种机械振动,其运动的加速度时刻变化,故C、D均错误。
2.C振子通过平衡位置时,位移x=0,故加速度为零,故A说法正确;振子做减速运动时,动能减小,势能一定增加,故振子远离平衡位置,位移增加,故加速度增大,故B说法正确;振子向平衡位置运动时,做加速运动,加速度方向与速度方向相同,故C说法错误;振子远离平衡位置运动时,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,故D说法正确。
3.AD t时刻刚好经过平衡位置,则振子在t+Δt和t-Δt时刻的位置关于平衡位置对称,此时速度和机械能相同;位移大小相同,方向不同;加速度大小相同,方向不同,故A、D正确,B、C错误。
4.AC振子在A点和B点时的位移最大,由于取向右为正方向,所以A点为正向最大位移处,B点为负向最大位移处,则t2时刻振子在A点,t4时刻振子在B点,故选项A正确,B错误;振子的位移是以平衡位置为参考点的,所以在t1~t2和t3~t4时间内振子的位移都在增大,故选项C正确,D错误。
5.A由题图可知,在t=4 s时,质点的位移为正向最大,质点的速度为零,故A正确。
6.AC物体做简谐运动的位移是相对于平衡位置的位移。
在振动图象中,图线的斜率表示物体振动的速度。
由题图可知,P→Q过程,位移在增大,图线的斜率在减小,速度在减小,故A正确、B错
误;M→N过程,位移先减小后增大,故C正确、D错误。
7.D由题图可知,质点在0.18 s到0.20 s时间内,速度为负,加速度为正;在0.20 s到0.22 s时间内,速度为正,加速度为正;因此,在0.18 s到0.22 s时间内,质点的速度不一定为正,加速度一定为正,选项D正确。
8.AC振子从A点运动到C点时的位移以O点为起点,C点为终点,故大小为OC,方向向右,A正确;振子从C点运动到A点时的位移以O点为起点,A点为终点,故大小为OA,方向向右,B错误;振子受到的合外力为弹簧的弹力,振子从A点运动到C点的过程和从A点运动到O点的过程中,弹力都在减小,故加速度都在减小,速度方向与加速度方向相同,故速度在增大,C正确,D错误。
9.AD振子受到的力指向平衡位置,振子的位移为负值时,加速度为正值,故A正确;当振子通过平衡位置时,位移为零,速度最大,故B错误;振子每次通过平衡位置时,速度大小相同,方向不一定相同,但位移相同,故C错误;振子每次通过同一位置时,位移相同,速度大小一样,但方向可能相同,也可能不同,故D正确。
10.AD从题图中能看出坐标原点在平衡位置,A对;横轴是由底片匀速运动得到的,已经转化为时间轴,小球只在x轴上振动,B、C错;因题图中相邻小球之间所经时间相同,密处说明位置变化慢,疏处说明位置变化快,D对。
11.A若规定状态a时t=0,此时振子的位移为3 cm,振动方向沿x轴正方向,对应于题图2中图象
①,故A正确;若规定状态b时t=0,此时振子的位移为2 cm,与题图2中图象②不符,故B错误;若规定状态c时t=0,此时振子的位移为-2 cm,振动方向沿x轴负方向,与题图2中图象③不符,故C错误;若规定状态d时t=0,此时振子在负的最大位移处,下一时刻将沿x轴正方向运动,根据对称性可知,振子的最大位移为4 cm,与题图2中图象④不符,故D错误。
12.BC从题图可以看出,t=0时刻,振子在正方向的最大位移处,因此是从正的最大位移处开始计时画出的图象,D选项错误;t1时刻以后振子的位移为负,因此t1时刻振子正通过平衡位置向负方向运
动,A选项错误;t2时刻振子在负的最大位移处,此时振子的位移最大,B选项正确;t3时刻以后,振子的位移为正,所以该时刻振子正通过平衡位置向正方向运动,C选项正确。
二、非选择题
13.答案(1)10 cm(2)向平衡位置运动背离平衡位置运动
(3)040 cm
解析由图象上的信息,结合质点的振动过程可知:
(1)质点离开平衡位置的最大距离就是|x|的最大值,为10 cm。
(2)从1.5 s到2 s这段时间内,质点的位移减小,因此是向平衡位置运动;从2.5 s到3 s这段时间内,位移增大,因此是背离平衡位置运动。
(3)质点在第2 s末时,处在平衡位置,因此位移为零,质点在前4 s内完成一个周期性运动,其路程为10×4 cm=40 cm。
14.答案(1)5(2)向左0(3)O B(4)0.6(5)15
解析(1)由题图可知OB=5 cm;(2)由振动图象和质点的振动情景相结合可知,第0.2 s末质点位于平衡位置,位移大小为0,第0.2 s后质点向负方向运动,即向左;(3)由振动图象可知,第0.7 s时,质点位置在O与B两点之间;(4)由振动图象可知,质点从O经B运动到A所需时间为0.6 s;(5)由振动图象和质点的振动情景相结合可知,质点在0.2 s到0.8 s内运动的路程为15 cm。