高中物理 1.1简谐运动同步练习(含解析)新人教版选修3-4.pptx

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高中物理专题简谐运动的图象课后练习(含解析)新人教版选修3-4

专题：简谐运动的图象题一如图所示是一弹簧振子在水平方向做简谐运动的图象，在0.1~0.2 s 这段时间内（）A ．物体所受回复力逐渐减小B ．物体的速度逐渐减小C ．物体的位移逐渐减小D ．物体的势能逐渐减少题二如图所示是某质点做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是( )A ．在第1 s 内，质点做加速运动B ．在第2 s 内，质点做加速运动C ．在第3 s 内，动能转化为势能D ．在第4 s 内，动能转化为势能题三一弹簧振子做简谐运动，其振动图象如图所示，那么在(T 2－Δt)和(T 2＋Δt)(Δt 是极短的时间)两时刻，振子的：①速度相同；②加速度相同；③相对平衡位置的位移相同；④振动的能量相同。

以上选项中正确的是 ( )A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④题四一质点做简谐运动的图象如下图所示，则该质点( )A ．在0.015 s 时，速度和加速度都为－x 方向B ．在0.01 s 至0.03 s 内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小C ．在第八个0.01 s 内，速度与位移方向相同，且都在不断增大D．在每1 s内，回复力的瞬时功率有100次为零题五如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块。

物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x0时，物块的速度变为零。

从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图中的()课后练习详解题一答案：ACD详解：0.1~0.2s内，由振动图象可知物体速度增大，位移减小，回复力减小，物体的势能逐渐减少。

题二答案：BC详解：从图象上可知，在第1s内，质点的位移在增大，即质点从平衡位置向最大位移处运动，所以质点做减速运动，A错误；在第2 s内，位移减小，质点向平衡位置运动，所以质点做加速运动，同时将势能转化为质点的动能，所以B正确。

在第3 s内，质点从平衡位置向负的最大位移处运动，所以质点做减速运动，动能转化为势能，C正确。

高中物理1 简谐运动(同步习题) 新人教版选修3-4

一．选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）1.关于机械振动，下列说法正确的是（）A ．往复运动就是机械振动B ．机械振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用C ．机械振动是受回复力作用D ．回复力是物体所受的合力2.物体做机械振动的回复力（）A ．必定是区别于重力、弹力、摩擦力的另一种力B ．必定是物体所受的合力C ．可以是物体受力中的一个力D ．可以是物体所受力中的一个力的分力3.物体做简谐运动时，根据简谐运动的图象下列判断中正确的是（）A ．在平衡位置加速度最大．B ．在平衡位置速度最大．C ．在运动路径两端速度最大．D ．在运动路径两端加速度最小4.下述说法中正确的是（）A ．树枝在风中摇动是振动B ．拍篮球时，篮球的运动是振动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5.简谐运动是一种 ( )A ．匀速运动B ．变速运动C ．匀加速运动D ．变加速运动6一质点做简谐运动时，其振动图象如图。

由图可知，在t 1和t 2 时刻，质点运动的（）A ．位移相同B ．回复力相同C ．速度相同D ．加速度相同二、填空题7．回复力的作用是能使物体平衡位置，它是大小，方向的力（填不变或变化）。

8．弹簧振子振动的最大位移是1cm ，则完成一次全振动振子通过的路程是 cm 。

9．一物体做简谐振动，根据物体受回复力和速度的大小的变化及方向可判定物体的运动性质，当物体指向平衡位置运动时，物体做运动，当物体背离平衡位置运动时，物体做运动。

10.如图所示，一个弹簧振子在光滑水平面内做简谐振动，O 为平衡位置，A 、B 为最大位移处，当振子在A 点由静止开始振动，测得第二次经过平衡位置O 时所用时间为ts ，在O 点上方C 处有一个小球，现使振子由A 点、小球由C 点同时由静止释放，它们恰在O 点处相碰，试求小球所在的高度H CO 。

答案：1.C 2.CD 3.B 4. AC 5.BD 6 C7．返回，变化，变化；8.4； 9.加速度减小的；加速度增加的； 10.18)12(22 n gt （n=0，1，2…）。

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，．。

(1)简谐运动同步练习物理选修3-4同步练习Word版含解析

课时跟踪检测(一)简谐运动1．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是()A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移是指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2．如图1所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析正确的是()图1A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力3．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4．如图2所示，在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O，把振子拉到A点，OA＝1 cm，然后释放振子，经过0.2 s振子第1次到达O点，如果把振子拉到A′点，OA′＝2 cm，则释放振子后，振子第1次到达O点所需的时间为()图2A．0.2 s B．0.4 sC．0.1 s D. 0.3 s5．如图3所示，弹簧振子在BC间振动，O为平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子从B 到C的运动时间是1 s，则下列说法中正确的是()图3A．振子从B经O到C完成一次全振动B．振动周期是1 s，振幅是10 cmC．经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmD．从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm6．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是()A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相等B．振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始终做负功C．振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力和振子重力的合力提供D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒7.如图4所示，试证明光滑斜面上的小球连在弹簧上，把原来静止的小球沿斜面拉下一段距离后释放，小球的运动是简谐运动。

图48．如图5所示，弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20 cm，当振子经过B点时开始计时，经过0.5 s，振子首次到达C点。

高中物理第十一章1简谐运动练习含解析新人教版选修3409032117

高中物理第十一章1简谐运动练习含解析新人教版选修3409032117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。

高中物理教科选修3-4配套试题：1.1 简谐运动每课一练1(教科选修3-4) Word含解析[ 高考]

第一章机械运动1简谐运动(时间：60分钟)知识点一机械振动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．竖直向上抛出物体的运动解析物体所做的往复运动是机械振动，A、B正确，圆周运动和竖直向上抛出物体的运动不是振动．答案AB2．关于振动物体的平衡位置，下列说法中不正确的是()．A．加速度改变方向的位置B．回复力为零的位置C．速度最大的位置D．加速度最大的位置解析振动物体静止时的位置即为平衡位置，此处振动方向上的合力为零，即回复力为零，B对．由a＝Fm知，此处加速度也为零，因此速度最大，C对、D错．在平衡位置两侧，位移方向相反，因此加速度方向也相反，故A对．答案 D知识点二简谐运动3．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．简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种解析因为简谐运动的合外力不是恒力，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．注意区分“振动”与“运动”．综上所述只有选项A正确．答案 A4. 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．位移D．动能解析振子通过同一位置时，位移、加速度的大小和方向都相同，速度的大小相同，但方向不一定相同，因此B、C、D正确．答案BCD5．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解析因振子速度越来越大，可判定振子正向平衡位置运动，而位移总是背离平衡位置的，因此速度与位移方向相反，所以选项A、C错误，B、D正确．答案BD6．一水平的弹簧振子，以平衡位置O点为中心，在A、B两点间做简谐运动，则()．A．振子在O点时的速度和加速度都达到最大值B．振子的速度方向改变时，位移方向就改变C．振子的加速度值变大时，速度值一定变小D．振子从A点运动到AO的中点，再运动到O点，两段位移运动时间相等解析振子在O点时，速度达到最大值，但这时的位移为零，加速度也为零，选项A错．振子的速度方向改变时，位移方向没有改变，只是从最大值逐渐减小，选项B错．振子的加速度值变大时，振子一定在做减速运动，速度值一定是变小的，选项C对．振子从A点运动到AO的中点时的速度是从零增加到一定值，从中点再运动到O点时的速度是从这个值再增加到最大值，因此平均速度是不同的，而两段位移相同，故运动的时间是不相等的，选项D错．答案 C知识点三振幅、周期和频率7．下列关于简谐运动振幅、周期和频率的说法中正确的是()．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，与振幅无关解析振幅A是标量，选项A错误；周期与频率互为倒数，即Tf＝1，选项B 错误；简谐运动的周期与振幅没有关系，周期的长短由系统本身决定，所以选项C错误，D正确．答案 D8．如图1-1-7所示，弹簧振子以O为平衡位置，在B、C间振动，则()．图1-1-7A．从B→O→C→O→B为一次全振动B．从O→B→O→C→B为一次全振动C．从C→O→B→O→C为一次全振动D．OB的大小不一定等于OC解析O为平衡位置，B、C为两侧最远点，则从B起经O、C、O、B路程为振幅的4倍，即A说法对；若从O起始经B、O、C、B路程为振幅的5倍，超过一次全振动，即B说法错；若从C起经O、B、O、C路程为振幅的4倍，即C说法对；因弹簧振子的系统不考虑摩擦，所以振幅一定，D错．答案AC知识点四简谐运动的能量9．关于振幅，下列说法中正确的是()．A．物体振动的振幅越大，振动越强烈B．一个确定的振动系统，振幅越大振动系统的能量越大C．振幅越大，物体振动的位移越大D．振幅越大，物体振动的加速度越大解析物体振动的能量由振幅来决定，振幅越大，振动能量越大，振动越强烈，因此A、B正确．振幅是质点离开平衡位置的最大距离，与位移无关，而加速度随时间时刻变化，所以C、D不正确．答案AB10．如图1-1-8所示，弹簧一端固定在天花板上，另一端挂一质量为m的物体，今托住物体使弹簧没有发生形变然后将物体无初速度释放而做简谐运动，在物体从开始运动到最低点的过程中物体的重力势能________，弹簧弹性势能________，物体动能________，(填“增大”或“减小”)而总的机械能________．图1-1-8解析挂在弹簧下的物体做简谐运动，选地板为重力势能的零势面，物体从开始运动到最低点这一过程中，物体离地面的距离不断减小，则重力势能不断减小，弹簧的长度不断增大，则弹性势能不断增大，物体由静止变为运动，到达平衡位置时，速度增大到最大，由平衡位置运动到最低点过程中，速度不断减小，所以动能先增大后减小，但总机械能不变．答案减小增大先增大后减小不变11．弹簧振子在做简谐运动的过程中，下列说法中正确的是()．A．在平衡位置时它的机械能最大B．在最大位移时它的弹性势能最大C．从平衡位置到最大位移处它的动能减小D．从最大位移到平衡位置处它的机械能减小解析简谐运动过程中机械能守恒，因此选项A、D错误；在最大位移处，弹簧形变最大，因此弹性势能最大，选项B正确，从平衡位置到最大位移处，x↑→v↓→E k↓，选项C正确．答案BC12．取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，如图1-1-9所示，让小球在竖直方向离开平衡位置放手后，小球在竖直方向做简谐运动(此装置也称为竖直弹簧振子)，一位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期T与质量m 的关系，为了探索出周期T与小球质量m的关系，需多次换上不同质量的小球并测得相应的周期，现将测得的六组数据标示在以m为横坐标，T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点．图1-1-9(1)根据图中给出的数据点作出T2与m的关系图线．(2)假设图中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为________．(3)求得斜率b的值是________．(保留三位有效数字)答案(1)作图略(2)T＝bm(3)1.23～1.27均可13．弹簧振子从距离平衡位置5 cm处由静止释放，4 s内完成5次全振动．(1)这个弹簧振子的振幅为________cm，振动周期为________s，频率为________Hz.(2)4 s末振子的位移大小为多少？4 s内振子运动的路程为多少？(3)若其他条件不变，只是使振子改为在距平衡位置2.5 cm处由静止释放，该振子的周期为多少？解析(1)根据题意，振子从距平衡位置5 cm处由静止释放，说明弹簧振子在振动过程中离开平衡位置的最大距离是5 cm，即振幅为5 cm.振子在4 s内完成5次全振动，则T＝0.8 s，又因为f＝1T，则f＝1.25 Hz.(2)4 s内完成5次全振动，即振子又回到原来的初始位置，因而位移大小为5 cm，振子做一次全振动的路程为20 cm，则5次全振动路程为100 cm.(3)弹簧振子的周期是由弹簧的劲度系数和振子的质量决定的，其固有周期与振幅大小无关，故周期仍为0.8 s.答案(1)50.8 1.25(2)5 cm100 cm(3)0.8 s14．如图1-1-10所示，A、B两物体的质量都为m，拉A物体的细线与水平方向的夹角为30°时处于静止状态，不考虑摩擦力，设弹簧的劲度系数为k.若悬线突然断开后，A 在水平面上做周期为T 的简谐运动，当B 落地时，A 恰好将弹簧压缩到最短，求：图1-1-10(1)A 振动时的振幅； (2)B 落地时速度的大小．解析 (1)线断前，线的拉力F ＝mg ，设此时弹簧伸长为x 0，F cos 30°＝k x 0，得x 0＝3mg 2k .线断后，在弹力作用下，A 做简谐运动的振幅为A ＝x 0＝3mg 2k .(2)A 将弹簧压缩到最短经历的时间为t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋n T (n ＝0,1,2…)，在t 时间末B 落地，速度v 的大小为v ＝gt ＝(2n ＋1)2gT (n ＝0,1,2…)．答案 (1)3mg 2k (2)(2n ＋1)2gT (n ＝0,1,2…)。

高中物理人教版选修3-4练习：第十一章第3节简谐运动的回复力和能量课下作业含解析

A．重力、支持力和弹簧的弹力图1B．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、摩擦力和回复力解析：回复力是按作用效果命名的力，它由弹力或其他力或几个力的合力或分力等来充当。

本题中水平弹簧振子受重力、杆的支持力和弹簧的弹力(振子做简谐运动，杆光滑不受摩擦力)，弹簧的弹力提供回复力。

答案：A2．在水平方向上做简谐运动的质点其振动图象如图2所示，假设向右为正方向，则物体加速度向右且速度也向右的时间是( )图2A．0～1 s内B．1～2 s内C． 2～3 s内D．3～4 s内解析：由题图可知：3～4 s内质点正在从负向最大位移向平衡位置振动，结合振动示意图，知该过程为从B→O，速度向右，由于简谐运动回复力总指向平衡位置，故该过程加速度方向也向右。

向总相反，B不正确。

质点振动过程中，当回复力增大时，其势能增加，根据机械能守恒定律，其动能必然减小，C不正确。

当质点的势能减小时，如从C到O或从B到O阶段，回复力减小，质点的加速度大小也减小，D正确。

答案：AD5．一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动，当振动平台处于什么位置时，物体对平台的压力最大( )A．当振动平台运动到最高点时B．当振动平台向下运动过振动中心时C．当振动平台运动到最低点时D．当振动平台向上运动过振动中心时解析：物体随平台在竖直方向振动过程中，仅受两个力作用：重力和台面支持力。

由这两个力的合力作为振动的回复力，并产生始终指向平衡位置的加速度。

物体在最高点a和最低点b时，所受回复力和加速度的大小相等，方向均指向O点，如图所示。

根据牛顿第二定律得最高点mg－FNa＝ma；最低点FNb－mg＝ma；平衡位置FNO－mg＝0；所以FNb>FNO>FNa。

即当振动平台运动到最低点时，平台对物体的支持力最大，根据牛顿第三定律，此时物体对平台的压力最大。

答案：C6．甲、乙两水平弹簧振子的弹簧劲度系数相同，振动图象如图3所示，则可知图3两弹簧振子所受回复力最大值之比为F甲∶F乙＝________，振子的振动频率之比f甲∶f乙＝________。

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＝０.１ｋｇ，物块B 的质量为m B ＝０.２ｋｇ，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.。

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.。

《简谐运动》人教版高三物理选修3-4PPT课件

第十一章机械振动
感谢各位的聆听
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讲解人：时间：2020.5.25
弹簧振子
弹簧振子的位移—时间图象沙摆实验
简谐运动
定义：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
【典例2】简谐运动是下列哪一种运动 ( 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
讲解人：时间：2020.5.25
复习引入
1、描述简谐运动的物理量振幅：描述振动强弱；周期和频率：描述振动快慢; 相位：描述振动步调. 2、简谐运动的表达式：
x Asin(t )
思考与讨论
物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点？
X F
C A
X
O
D B
F
C A
O
D B
A
O
B
X F
C
1.定义: 使振子回到平衡位置的力 2.特点: 按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置 3.回复力来源：振动方向上的合外力
一、简谐运动的回复力
4.公式: F kx
“-” 表示回复力方向始终与位移方向相反
(1)大小: F kx (胡克定律)
k ----弹簧的劲度系数(常量)
X F
C A
O
D B
C A
O
F
D B
X
C A
O
D B
C A
X
O
D B
F
C A
O
D B
一、简谐运动的回复力
弹簧振子所受的合力F与振子位移x的大小成正比，且合力F的方向总是与位移x的方向相反。

物理：11.1《简谐运动》示范课件(新人教版选修3-4)

作业:
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别浪费了，留着这坛子好酒给店里赚钱吧！天儿这么晚了，咱们随便吃点儿就行了！”耿英和耿直也都坚持不让开酒坛。酒店老板和伙计们对这三兄妹更加刮目相看。老板说：“那咱就不用喝酒了。这些饭菜，咱们随意吃吧！”大家愉快地吃饭不提。饭毕告辞时，老板对耿正兄妹三人说：“今儿个熬得太晚了，又是这么个情况，你们一定很累了。明儿个就不用来上班了，咱们的契约今天就算是终止了。好好歇息一下，准备你们以后的创业途径吧！还有啊，你们在以后创业的过程中，如果遇到什么难处了，请一定来和我说一声。咱们酒店还有些个实力，一定会倾力相帮的！”耿正说：“多谢您！可酒店里明天就没有”老板说：“放心，已经说好了，明儿个一早，就会有一家子献艺的人来应试的！我看他们人挺不错，先试用几天吧！”那个机灵的演唱台伺应生伙计赶快跑到台后的乐器存放柜里取来二胡。老板接过来拿在手里小心地摸一摸，一边将其递到耿正的手上，一边说：“耿兄弟啊，你的这把二胡非同寻常哇，你拉二胡的手法也真是少见的好，简直就是人胡合一，美妙得很哪！让人听得，啧啧，我无法用语言来说得清楚呢！”耿正伸双手接过二胡来，谦逊地说：“您过奖了！只要学一学，谁都能拉得很好听的。”老板说：“不，这不一样！唉，咱不说这些了，你们快回去休息吧！这天儿太晚了，你们又住得偏僻，让两个伙计护送你们回去吧！”耿正说：“多谢老板关心，但不用护送了，我们三个人呢！”有两个伙计说：“我俩就住在那一带呢，咱们一起走吧！”老板将五人送出酒店，对两个伙计说：“你俩可一定要把他们送到出租房的门口啊！巷子太深，这么晚了怕是不安全呢！”两个伙计都说：“老板放心，我俩一定会把他们送到出租房门口的！”走在路上时，其中的一个伙计对耿正说：“耿兄弟啊，你这个妹妹可真厉害，不但现编现唱来得那么快，表演得那么好，而且那个气势，啧啧，真正少见呢！”另一个伙计也说：“是啊！耿妹子，你怎么就那么有把握呢？知道唱完了就一准儿能赢得满堂大喝彩！”耿英说：“因为有大多数客人们的支持啊！我看得出来，他们早就看不下去了！只要我们能坚持唱下去，大家就肯定能为我们喝大彩的！”耿正说：“正如那位做证人的老先生所言，邪不压正啊！”一个伙计说：“是这样的！”另一个伙计说：“不过这耿妹子还真是很了不起呢！还有啊，耿兄弟你和你的这个小弟弟也很了不起！你们兄妹三个不但有志向能吃苦，而且实在是具有超人的智慧和胆识呢！佩服，佩服啊！”耿英说：“您就别夸我们了。唉，什么智慧啊胆识的，都是被逼出来的啊！”耿正也说“确实是被逼出来的！这人啊，想要活得好很难，想要做成一些事情就更难嘞！”说着摸摸耿直

2015-2016高中物理第11章第1节简谐运动同步练习新人教版选修3-4(2021年整理)

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—4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( )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：B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．（河南信阳市罗山中学2014～2015学年高二下学期检测)水平放置的弹簧振子在做简谐运动时（）A．加速度方向总是跟速度方向相同B．加速度方向总是跟速度方向相反C．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相反D．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同答案:D解析：弹簧振子在做简谐运动时，加速度方向总是指向平衡位置，则当振子离开平衡位置时，加速度方向与速度方向相反，当振子向平衡位置运动时,加速度方向跟速度方向相同,故A、B、C错误，D正确。

4．(厦门市2013~2014学年高二下学期期末）弹簧振子在做简谐运动,振动图象如图所示，则下列说法正确的是( ）A．t1、t2时刻振子加速度大小相等，方向相反B．t1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反C．t2、t4时刻振子加速度大小相等，方向相同D．t2、t3时刻振子的速度大小相等,方向相反答案:B解析：t1与t2两时刻振子经同一位置向相反方向运动，加速度相同,速度方向相反，A错B 对；t2与t4两时刻振子经过关于平衡位置的对称点，速度大小相等、方向相反,C错；t2、t3时刻振子的速度相同，D错。

11.1《简谐运动》课件(新人教版选修3-4)

理
如果上述结构满足：
想
化
⑴振动物体可以视为质点
物
⑵弹簧的质量不计
弹簧振子
理模
⑶不计摩擦、空气阻力
型
O：平衡位置（在振动方向上加速度为零的位置）
二、弹簧振子——理想化模型思考：振子的运动是怎样一种运动呢？
三、研究弹簧振子的运动位移
振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。
如果用ｔ表示发生ｎ次全振动所用的总时间.如
何计算振动的周期？
图像绘制方法: （1）频闪照相
做一做
也可以用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，得到分帧照片，依次排列得到图象。
（2）用位移传感器和计算机描绘
(3)描图记录法
在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。
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
例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
第十一章机械振动
第1节简谐运动
回答下列问题：
1、什么是机械振动？ 2、什么是振子的平衡位置？ 3、什么是弹簧振子？ 4、什么是振子的位移？速度如何？ 5、什么是简谐运动？ 6、什么是一次全振动？ 7、什么是振子的振幅、周期和频率？ 8、什么是弹簧振子的振动图像？

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。