人教版高中物理选修3-4简谐运动同步练习

第一章机械振动

第1节简谐运动

1．物体 ( 或物体的某一部分) 在某一 ________________ 两侧所做的 ________________ ，叫做机械振动，通常简称为________，这个中心位置称为____________．

2．如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成________，并且总指向________________ ，则物体所做的运动叫做简谐运动或谐振动．物体所受的这个力叫

__________，它与位移x 的关系为____________．

3 ．振动物体离开平衡位置的________________ ，叫做振动的振幅，振幅是表示

________________ 的物理量；振子完成 ____________________ 所用的时间，叫做振动的周期( T) ， ________________ 内完成的____________的次数，叫做振动的频率( f ) ，周期和频率都是表示 ____________的物理量，关系式为 f ＝________.

4．当振子在平衡位置时，弹簧伸长量( 或压缩量 ) 为 ____ ，振子速度 ________，此时弹性势能为 ____，动能有 ____________ ；当振子相对平衡位置位移最大时，弹簧伸长量( 或压缩量 )________ ，振子速度为____，此时弹性势能有____________ ，动能为 ____．弹簧的势能和振子的动能之和就是振动系统的总机械能，如果不考虑摩擦和空气阻力，振动系统的总机械能守恒．

5．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是()

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

6．一个弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是()

A．位移最大时，加速度最大

B．位移最小时，加速度最大

C．位移最大时，速度最大

D．位移最小时，速度最大

7．关于振幅的各种说法中，正确的是()

A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离

B．位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅

C．振幅等于振子运动轨迹的长度

D．振幅越大，表示振动越强，周期越长

8．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．从最大位移处到平衡位置处它的机械能减小

概念规律练

知识点一简谐运动的的位移和速度

1．一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

2．如图 1 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是

(

)

图 1

A ．大小为 OC ，方向向左

B ．大小为 O

C ，方向向右

C ．大小为 AC ，方向向左

D ．大小为

AC ，方向向右

知识点二 简谐运动的回复力

3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中 ( )

A ．振子所受的回复力逐渐增大

B ．振子的位移逐渐增大

C ．振子的速度逐渐减小

D ．振子的加速度逐渐减小

4．如图 2 所示，对做简谐运动的弹簧振子 m 的受力分析，正确 的是 (

)

图 2

A ．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 知识点三 振幅、周期和频率 5．弹簧振子在 、 间做简谐振动， O 为平衡位置， 、 间的距离是 20 cm ，振子由 A

运动到 B 的时间是 A B

A B

2 s ，如图

3 所示，则 (

)

图 3

A ．从 O →

B → O 振子做了一次全振动 B ．振动周期为 2 s ，振幅是 10 cm

C ．从 B 开始经过 6 s ，振子通过的路程是 60 cm

D ．从 O 开始经过 3 s ，振子处在平衡位置

6．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

B ．振子第三次到达

C ．振子第四次到达

图 4

P 点的时间间隔为一个周期

P 点的时间间隔为一个周期

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知识点四 简谐运动的能量

7．如图 5 所示，一弹簧振子在 A 、B 间做简谐运动，平衡位置为 O ，已知振子的质量为 M ，若振子运动到 B 处时将一质量为 m 的物体轻轻地放到 M 的上面，且 m 和 M 无相对滑动地 一起运动，下述正确的是 ( )

图 5

A．振幅不变

B．振幅减小

C．最大动能不变

D．最大动能减少

8．在光滑斜面上的物块 A 被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如

6 所示，现

图

将 A 沿斜面拉到 B 点无初速度释放，物块在BC 范围内做简谐运动，则下列说法正确的是( )

图 6

A．OB越长，振动能量越

大

B．在振动过程中，物块A的机械能守恒

C．A在C点时，由物块与弹簧构成的系统势能最大，在O点时最小

D．A在C点时，由物块与弹簧构成的系统势能最大，在 B 点时最小

方法技巧练

解决周期性和对称性问题的技巧

9．一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( 如图 7 所示 ) ．过B点后再经过t＝ 0.5 s ，质点以大小相等、方向相反的速度再次通过 B 点，则质点振动的周期是 ( )

图 7

A． 0.5 s B． 1.0 s

C． 2.0 s D． 4.0 s

10．物体做简谐运动，通过 A 点时的速度为 v，经过 1 s后物体第一次以相同速度v 通过 B 点，再经过 1 s物体紧接着又通过 B点，已知物体在 2 s 内所走过的总路程为 12 cm，

则该简谐运动的周期和振幅分别是多大？