学人教版必修34 11.3简谐运动的恢复力和能量 作业（5）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 11.3简谐运动的恢复力和能量 作业（5）1下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是a. 媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等b. 媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等c. 波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致d. 横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍2公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为t.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t=0，其振动图象如图所示，则 ( )a.t=t时，货物对车厢底板的压力最大b.t=t时，货物对车厢底板的压力最小c.t=t时，货物对车厢底板的压力最大d.t=t时，货物对车厢底板的压力最小3做简谐振动的质点在通过平衡位置时，为零值的物理量有（ ）a加速度 b速度 c回复力 d动能4如图所示，轻弹簧下端挂一个质量为m的重物，平衡后静止在原点o。现令其在o点上下做简谐运动，下列四幅图像能正确反映重物的加速度a随位移x变化关系的是 (沿x轴正方向的加速度为正)。5如图所示，一个弹簧振子在a、b两点间做简谐运动，o点为平衡位置，下列说法中正确的有a它在a、b两点时动能最大b它经过o点时加速度方向要发生变化c它远离o点时作匀减速运动d它所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相同6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7公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为t，取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点（即t=0），其振动图象如图所示则（ ）a时，货物对车厢底板的压力最大b时，货物对车厢底板的压力最小c时，货物对车厢底板的压力最大d时，货物对车厢底板的压力最小8一个质点在平衡位置o点附近做机械振动若从o点开始计时，经过3s质点第一次经过m点(如图所示)；再继续运动，又经过2s它第二次经过m点；则该质点第三次经过m点还需的时间是（ ）a14s或 bc14s d8s或9有一弹簧振子做简谐运动，则（ ）a加速度最大时，速度最大 b速度最大时，位移最大c位移最大时，回复力最大 d回复力最大时，速度最大10（1）试求这列波的传播速度和传播方向；（2）试求p质点从零时刻至t=3102s时刻的路程；（3）试在图甲中画出t=1.5102s时的波形图象。11一简谐波在某时刻的波动图象如图（a）所示，经0.1s后变成图（b），如果波的传播方向沿x轴正方向。(1) 求该波的波长? (2) 求该波的波速?(3) 求该波的频率?12一列简谐横波在弹性介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点o,t=o时刻波源开始振动，t=3 s时波源停止振动，如图为t=3. 2 s时的波形图。其中质点a的平衡位置离原点o的距离为x=2.5m。以下说法正确的是_。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）来源:学&科&网z&x&x&k a.波速为5m/sb. 波长 =2.0 mc. 波源起振方向沿y轴正方向d. 在t=3.3 s，质点a位于波谷e. 从波源起振开始计时，3.0 s内质点a运动的总路程为2. 5 m13如图所示，为一列水平向右传播的简谐横波在某一时刻的波形图，波速大小为06 ms。p质点的平衡位置坐标为x096m。从该时刻（图中状态，此时刻波从o点刚好向右传播了一个波长的距离）开始计时，问：经过多少时间，p质点第一次到达波峰?p质点第一次到达波峰时，通过的路程为多少?试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1ad【解析】试题分析：简谐波传播过程中，介质中质点在波源驱动力作用做受迫振动，振动周期都等于波的振动周期故a正确简谐波在同一均匀介质中传播时速度不变，而质点做简谐运动的速度随时间做周期性变化故b错误纵波的传播方向一定和介质中质点振动的方向在同一直线上，但不是总是一致；横波的传播方向与质点的振动方向相垂直故c错误横波的波峰与波谷在振动方向上的距离是质点振幅的两倍故d正确故选ad考点：考查了对简写振动和简谐波的理解点评：本题考查对描述波的基本物理量的理解质点振动的周期和频率就等于波的周期与频率，常常不加区分视频2c【解析】试题分析：在时刻，由图看出，货物的位移为正向最大，则货物的加速度为负向最大，即加速度向下最大，根据牛顿第二定律可知，货物受到的弹力最小，则货物对车厢底板的压力最小故a错误在时刻，货物的位移为零，加速度为零，弹簧的弹力大小等于货物的重力，而在时刻，货物的弹簧小于货物的重力，说明在时刻，弹簧的弹力不是最小，则货物对车厢底板的压力不是最小故b错误在时刻，由图看出，货物的位移为负向最大，则货物的加速度为正向最大，即加速度向上最大，根据牛顿第二定律可知，货物受到的弹力最大，则货物对车厢底板的压力最大故c正确，d错误故选c考点：简谐运动的回复力和能量；牛顿第二定律点评：本题考查运用牛顿第二定律分析简谐运动中物体受力情况的能力，也可以应用超重、失重观点进行分析3ac【解析】试题分析：根据公式可得振子通过平衡位置时的位移为零，回复力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，所以选ac考点：考查了简谐振动点评：关键是根据公式分析，基础题4b【解析】试题分析：因为物体做接卸运动，所以物体的重力与弹簧的弹力的合力充当回复力，并且满足，根据牛顿第二运动定理可得，所以，故，即物体的加速度大小和位移成正比，方向和位移的方向相反，故选b.考点：简谐振动点评：本题考查了简谐振动中加速度与位移之间的关系，简谐振动的特点是具有周期性，且有对称性。5b【解析】试题分析：简谐振动在最大振幅处：速度为零，速度方向要发生变化；回复力最大，加速度最大，指向平衡位置；故a错误，经过o点时，位移方向发生变化，所以回复力方向发生变化，所以加速度方向发生变化，b正确，因为回复力，回复力时时刻刻在变化着，所以加速度不恒定，远离o点时做变减速运动，c错误；根据公式可得它所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反，d错误故选b考点：考查了对简谐振动的理解点评：关键是知道速度最大，回复力最小，加速度最小，位移最小，速度最小，回复力最大，加速度最大，位移最大，回复力和位移的方向是相反的6d【解析】试题分析：简谐振动可以是水平方向的，也可以是竖直方向的，a错误；只有回复力满足时才做简谐运动b错误；简谐振动图像跟开始计时位置有关，c错误；只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动，d正确；故选d考点：考查了对简谐振动的理解点评：关键是知道简谐振动的特点，根据特点分析7c【解析】试题分析：在时刻，由图看出，货物的位移为正向最大，则货物的加速度为负向最大，即加速度向下最大，根据牛顿第二定律可知，货物受到的弹力最小，则货物对车厢底板的压力最小故a错误在时刻，货物的位移为零，加速度为零，弹簧的弹力大小等于货物的重力，而在时刻，货物的弹簧小于货物的重力，说明在时刻，弹簧的弹力不是最小，则货物对车厢底板的压力不是最小故b错误在时刻，由图看出，货物的位移为负向最大，则货物的加速度为正向最大，即加速度向上最大，根据牛顿第二定律可知，货物受到的弹力最大，则货物对车厢底板的压力最大故c正确，时，货物的位移为零，加速度为零，弹簧的弹力大小等于货物的重力，而在时刻，货物的弹簧小于货物的重力，说明在时刻，弹簧的弹力不是最小，则货物对车厢底板的压力不是最小d错误考点：简谐运动的回复力和能量；牛顿第二定律点评：货物的回复力由重力和弹簧的弹力产生振动图象反映货物的位移随时间的变化情况，也可以应用超重、失重观点进行分析8a【解析】试题分析：若振子开始运动的方向先向m点的另一侧最大位移处运动，再向m点运动，运动路线如图1所示则，根据对称性可得：，,联立可得：，当振子第三次通过还需要：若振子开始运动的方向从平衡位置直接向m点运动，如图2，,所以周期为，当振子第三次通过还需要：故选a考点：简谐运动点评：本题考查分析振动过程的能力，振子开始运动方向不明，要考虑两种可能中等难度9c【解析】试题分析：根据回复力公式可知，位移最大，回复力最大，根据可得，回复力最大，加速度最大，加速度最大时，速度为零；速度最大时，位移，回复力，加速度为零，故选c考点：考查了简谐振动点评：关键知道在平衡位置时，加速度，速度，位移，回复力等特点10（1）v=/t=510-2m/s, 向左传播（2）s=6a=1.2m（3）【解析】（1）=10m，t=210-2s，波速 v=/t=510-2m/s, 向左传播(4分)（2）s=6a=1.2m(4分)（3）t=1.510-2s=3t/4, 此时波形图如图,只画图也给分(4分)11（1）=12m(2) （n=0、1、2、3）(3) （n=0、1、2、3）【解析】略12abe 【解析】 m/s=5 m/s，选项a正确；由题图可知，波长=2 m，选项b正确；=3.2 s时， =53.2 m=16 m，由于=2.0 m，故波形前端的运动同=2.0 m质点的运动，可判断2.0 m处的质点向下振动，故波源起振方向沿轴负方向，选项c错误；，从图示时刻经=0.1 s，质点位于平衡位置，选项d错误；从0时刻起，经，质点开始振动，3.0s内质点振动了2.5 s，2.5 s=，故质点运动的总路程为=64a+a=250.1 m=2.5 m，选项e正确。13（1）1.5s0.15m【解析】（1）质点p第一次到达波峰所需的时间，就是初始时刻x =0,06m处的质点的振动状态传到p点所需的时间由波的图像知： x =0.96 -0.06 =0.9m （1分）所以经