《高中物理第一章机械振动1.1研究简谐运动每课一练沪科版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第一章机械振动1.1研究简谐运动每课一练沪科版选修3-4（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理第一章机械振动1.1研究简谐运动每课一练沪科版选修3-41.1 研究简谐运动基础题1一质点做简谐运动，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，加速度也一定为正值B质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同答案D2一个做简谐运动的物体，每次势能相同时，下列说法中正确的是()A有相同的动能 B有相同的位移C有相同的加速度 D有相同的速度答案A解析做简谐运动的物体机械能守恒，当势能相同时，动能一定相同，A正确；当势能相同时，物体位移的大小相同，但方向无法确定
2、，同理，加速度与速度的方向关系也无法确定，故B、C、D错误3做简谐运动的物体，其加速度a随位移x变化的规律应是下图中的()答案B解析以弹簧振子为例，Fkxma，所以a，故akx，故正确选项应为B.4物体做简谐运动的过程中，下列物理量中保持不变的是()A振幅 B动能C势能 D机械能答案AD解析物体做简谐运动的过程中，机械能守恒，振幅不变，选项A、D正确；当物体向平衡位置运动时，动能增加，势能减少；当物体远离平衡位置运动时，动能减少，势能增加，选项B、C错误5振动的物体都具有周期性，若简谐运动的弹簧振子的周期为T，那么它的动能、势能变化的周期为()A2T BT C. D.答案C解析振动中动能、势能
3、相互转化，在一个周期内完成两次周期性的变化，故动能、势能的变化周期为，C正确6做简谐运动的弹簧振子质量为0.2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力为4 N；当它运动到平衡位置右侧40 cm时，它的加速度为()A20 m/s2，向右 B20 m/s2，向左C40 m/s2，向右 D40 m/s2，向左答案D解析当振子运动到平衡位置右侧40 cm时，加速度方向指向平衡位置，因此方向向左由力和位移的大小关系Fkx可知，当x40 cm时，F8 N，a40 m/s2，故加速度大小为40 m/s2.能力题7质点做简谐运动，从质点经过某一位置时开始计时，则()A当质点再次经过此位置时，经过
4、的时间为一个周期B当质点的速度再次与零时刻的速度相同时，经过的时间为一个周期C当质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时，经过的时间为一个周期D当质点经过的路程为振幅的4倍时，经过的时间为一个周期答案D解析若从最大位移处开始计时，当质点再次经过此位置时，经过的时间为一个周期，若从其他位置开始计时，则小于一个周期，故A错误；当速度再次与零时刻的速度相同时，有可能是经过关于平衡位置对称的两个点，故B错误；当加速度再次与零时刻的加速度相同时，有可能是在同一侧运动，两次经过平衡位置该侧的某个点，故C错误；一个周期的路程为振幅的4倍，D正确8一质点做简谐运动的图像如图1所示，则该质点()图1A在00.01
5、 s内，速度与加速度同向B在0.01 s0.02 s内，速度与回复力同向C在0.025 s时，速度为正，加速度为正D在0.04 s时，速度最大，回复力为零答案AC解析F、a与x始终反向，所以由x的正负就能确定a的正负在xt图像上，图线各点切线的斜率表示该点的速度，由斜率的正负便可确定v的正负，由此判断A、C正确9甲、乙两弹簧振子，振动图像如图2所示，则可知()图2A两弹簧振子完全相同B两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲F乙21C振子甲速度为零时，振子乙速度最大D两振子的振动频率之比f甲f乙12答案CD解析从题图中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲T乙21，得频率之比f甲f乙12，D选项正确弹簧振
6、子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A错误由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子所受回复力(Fkx)的最大值之比F甲F乙不一定为21，所以B错误由简谐运动的特点可知，在振子到达平衡位置时位移为零，速度最大；在振子到达最大位移处时，速度为零，从题图中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，所以C正确10(2014浙江17)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登
7、船在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是()A0.5 s B0.75 s C1.0 s D1.5 s答案C解析由振动周期T3.0 s、A20 cm知，游船做简谐运动的振动方程xAsin t20sin t(cm)在一个周期内，当x10 cm时，解得t10.25 s，t21.25 s游客能舒服登船的时间tt2t11.0 s，选项C正确，选项A、B、D错误11甲、乙两弹簧振子的劲度系数相等，且水平放置，其振动图像如图3所示，则它们振动的机械能大小关系是E甲_E乙(选填“”“”“”“”“E乙由题图可知：T甲4 s，T乙2 s则f甲Hz，f乙Hz，故f甲f乙由加速度和位移的关系a知a与x成正比且方向相反
8、，加速度为正向最大的时刻也就是位移为负向最大的时刻对于甲，加速度正向最大的对应时刻应为t3 s；对于乙，加速度正向最大的对应时刻应为t10.5 s和t22.5 s.探究与拓展题12如图5所示，物体m系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1k，k22k，两弹簧均处于自然状态，今向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置(不计阻力)，则下列判断正确的是()图5Am做简谐运动，OCOBBm做简谐运动，OCOBC回复力FkxD回复力F3kx答案AD解析设m在平衡位置O处时，两弹簧均处于原长状态，则m振动后任取一位置A，如图所示设在A处m的位移为x，则在A处m所在水平方向的合力Fk2xk1x(k2k1)x，考虑到回复力F与x方向关系有：F(k2k1)x3kx，选项D正确，C错误；可见m做的是简谐运动，由简谐运动的对称性可得OCOB，选项A正确，B错误1
