高中物理人教版4第十一章机械振动1简谐运动 市赛获奖

简谐运动练习1.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做是简谐运动C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线D．只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动解析：选D.物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生，各个方向都有可能发生，A错．简谐运动是最简单的振动，B错．做简谐运动的轨迹线并不是正弦曲线，C错．物体振动的图像是正弦曲线，一定是做简谐运动，D对．2.如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在B、C间振动，则()A．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：选为平衡位置，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；因弹簧振子的系统摩擦不考虑，所以振幅一定，D错．3．物体做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体()A．在两点处的位移相同B．在两点处的速度可能相同C．在两点处的速率一定相同D．在两点处的动能一定相同E．在两点处的加速度一定相同【解析】由于A、A′关于平衡位置对称，所以物体在A、A′点时位移大小相等、方向相反；速率一定相同，所以动能一定相同．但速度方向可能相同也可能相反，加速度方向一定相反．【答案】BCD4．如图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，设向右为正方向，振子在B，C之间振动时()A．B→O，位移为负，速度为正B．O→C，位移为正，速度为负C．C→O，位移为负，速度为正D．O→B，位移为负，速度为负E．O→B，速度为负，加速度为正【解析】弹簧振子的位移是从平衡位置指向所在处的有向线段．由题意知向右为正方向，则振子在O点左侧时位移为负，在O点右侧时位移为正．速度正负的判断：如果方向向右则为正，向左则为负．B→O，位移为负，速度为正，A正确；O→C，位移为正，速度为正，B错误；C→O，位移为正，速度为负，C错误；O→B，位移为负，速度为负，加速度为正，D、E正确．【答案】ADE5.如图所示为一个做简谐运动的弹簧振子的x­t图象，在下列哪些时刻，位移和速度的方向相同()A．s B．sC．s D．5sE．s【解析】根据质点在下一时刻的位置来判断质点的速度方向．【答案】ACE6．一质点做简谐运动，如图所示，在s到s这段时间内质点沿________方向运动，且速度不断________．【解析】由图象可看出，在s到s这段时间内，质点沿负方向的位移不断减小，说明质点正沿着正方向由负的最大位移处向着平衡位置运动；又因为质点的速度方向是正方向，故质点做变加速运动，质点速度不断增大．【答案】正增大[能力提升]※7．如图,一水平平台在竖直方向上做简谐运动,一物体置于平台上一起振动,当平台振动到什么位置时,物体对平台的压力最小?(B)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8.如图所示，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：(1)与a点位移相同的点有哪些？(2)与a点速度相同的点有哪些？(3)图象上从a点到c点，质点经过的路程为多少？【解析】(1)分析图象可得a、b、e、f的位移均为1、d点的位移都是－1cm.故与a点位移相同的点为b、e、f三点．(2)由(1)可知，图象上的a、b、e、f点对应质点运动到同一位置．图象上的c、d点对应质点运动到关于O点对称的另一位置．故以上6个点的速度大小相等．再结合图象可以判断a、b、c、d、e、f6个点的运动方向分别为向上、向下、向下、向上、向上和向下．故与a点有相同速度的点为d和e.(3)图象上从a点到b点，对应质点从正方向1cm处先是到达2cm处又返回到1cm处，通过的路程为2cm.从b点到c点，对应质点从正方向1cm处经平衡位置运动到负方向1cm处，通过的路程也为2cm，故从a点到c点总共通过的路程为4cm.【答案】(1)b、e、f(2)d、e(3)4cm9．如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线．若振动曲线如图乙所示，由图象判断下列说法正确的是()甲乙A．振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB．1s末到5s末振子的路程为40cmC．2s和4s末振子的位移相等，运动方向也相同D．振子在2s内完成一次往复性运动E．振子在4s内完成一次往复性运动【解析】由图象可知振子偏离平衡位置的最大距离为10cm，4s内完成一次往复性运动，A、E对，D错；1s末到5s末振子的路程是振子运动路径的总长40cm，故B对；2s末和4s末振子位移均为零，位移相同，2s末振子向负方向运动，4s末振子向正方向运动，运动方向相反，故C错误．【答案】ABE10.光滑的水平面上放有质量分别为m和eq\f(1,2)m的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示．已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样振动，系统的最大位移为________．【解析】质量分别为m和eq\f(1,2)m的两木块作为一个整体同步振动，两者具有共同的加速度，对于eq\f(1,2)m物体，当两木块之间静摩擦力达最大值时其加速度达最大值eq\f(2f,m)，此时两木块组成的系统其加速度也达最大值eq\f(2f,m)，弹簧弹力达最大值Fmax＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m＋\f(1,2)m))amax＝3f，此时系统的位移最大值为xmax＝eq\f(Fmax,k)＝eq\f(3f,k).【答案】eq\f(3f,k)11.如图11­1­20所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：(1)质点在第2s末的位移是多少？(2)质点振动过程中的最大位移为多少？(3)在前4s内，质点经过的路程为多少？【解析】(1)由x­t图象可以读出2s末质点的位移为零．(2)质点的最大位移在前4s内发生在1s末和3s末，位移大小为10cm.(3)前4s，质点先朝正方向运动了距离为10cm的一个来回，又在负方向上运动了一个10cm距离的来回，故总路程为40cm.【答案】(1)0(2)10cm(3)40cm12．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图(甲)所示是一种常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录笔P，在下面放一条白纸带．当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直)