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.docx

1、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+t和t-t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,

2、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t1t2时间内,振子的位移在增大D.在t3t4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PQ位移在增大B.由PQ速度在增大C.由MN位移先减小后增大D.由MN位移始终

3、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

4、()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

5、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4条振动图线,可用于表示振子的振动图象。则()图1图2A.若规定状态a时t=0,则图象为B.若规定状态b时t=0,则图象为C.若规定状态c时t=0,则图象为D.若规定状态d时t=0,则图象为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

6、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

7、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.ADt时刻刚好经过平衡位置,则振子在t+t和t-t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

8、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t1t2和t3t4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,PQ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;MN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

9、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

10、,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,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

11、象不符,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

12、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104 cm=40 cm。14.答案(1)5(2)向左0(3)OB(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。