【名师一号】2021年人教版物理双基限时练-选修3-4：第十一章《机械振动》1

双基限时练(一)简谐运动1．下列情形中不属于机械振动的是()A．水中浮标上下浮动 B．秋千的摇摆C．拨动后的琴弦 D．表针沿表盘转动解析物体做机械振动时存在某一平衡位置、且物体在这一位置两侧往复运动，A、B、C选项中描述的运动均符合这一要求，D选项表针做圆周运动，它并不是在某一位置两侧往复运动，故D选项不属于机械振动．答案D2．关于简谐运动，下列说法正确的是()A．位移的方向总指向平衡位置B．加速度方向总和位移方向相反C．位移方向总和速度方向相反D．速度方向总跟位移方向相同解析简谐运动的位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动过程中任一时刻的位移都是背离平衡位置的，故A选项错误；振子的加速度总是指向平衡位置的，而位移总是背离平衡位置的，故B选项正确；振子在平衡位置两侧往复运动，故C、D选项错误．答案B3．如图所示的一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置则()A．A→O时，位移为负，速度为正B．O→B时，位移为正，加速度为负C．B→O时，位移为负，速度为正D．O→A时，位移为负，加速度为正解析位移方向是从平衡位置指向振子所在位置，加速度方向总是指向平衡位置，所以本题正确选项为C.答案C4．(多选题)关于简谐运动的图象，下列说法中正确的是()A．表示质点振动的轨迹，是正弦或余弦曲线B．由图象可推断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C．表示质点的位移随时间变化的规律D．由图象可推断任一时刻质点的速度方向解析振动图象表示质点的位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A错、C对；由图象可以推断某时刻质点的位移和速度方向，B、D正确．答案BCD5．简谐运动是下列运动中的()A．匀变速运动 B．匀速直线运动C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动解析简谐运动的速度是变化的，B错．加速度a也是变化的，A、D错，C对．答案C6．如图所示，为一弹簧振子做简谐运动的振动图线，在t1、t2时刻这个质点的()A．加速度相同B．位移相同C．速度相同D．机械能相同解析在弹簧振子做简谐运动时机械能守恒，在t1、t2两时刻振子具有相同大小的位移，但方向不同，加速度不同，故A、B不正确；由图象可知t1、t2两时刻速度方向不同故C选项错误．答案D7．一质点做简谐运动的图象如图所示，在4s内具有最大负方向速度和具有最大负方向位移的时刻分别是()A．1s4s B．3s2sC．1s2s D．3s4s解析质点具有最大速度处是在平衡位置，由图中看是1s处和3s处，在1s处振子将向负的最大位移处移动，所以此处速度为负，而3s处速度为正向最大．在2s和4s处都有最大位移，2s处位移为负方向，4s处位移为正方向，正确选项为C.答案C8．某弹簧振子的振动图象如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉开4cm后放开，同时开头计时，则在t＝0.15s时()A．振子正在做加速度减小的加速运动B．振子正在做加速度增大的减速运动C．振子速度方向沿x轴正方向D．振子的位移肯定等于2cm解析振子正向负的最大位移处运动，加速度在增大，速度在减小，故A错、B对；振子的速度方向沿x轴负方向，C错；在0.1～0.2s内振子做变速运动，故振子的位移不等于2cm，D错．答案B9．如图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不正确的是()A．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿垂直x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，让底片沿垂直x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置变化快慢不同解析该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置，小球的振动过程是沿x轴方向移动的，故A对，B错．由获得图象的方法知C对．频闪照相是在相同时间留下的小球的象，因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢，D对．答案B10．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图所示，则()A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹B．有向线段OA是质点在t1时间内的位移C．有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D．有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率解析图中的曲线部分是质点的位移与时间的对应关系，不是质点的运动轨迹，故A错；质点在t1时间内的位移，应是曲线在t1时刻的纵坐标，故B错，C对；质点在t1时刻的瞬时速率应是曲线在t1时刻所对应的曲线的斜率，故D错．答案C11．一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图①所示，它的振动图象如图②所示，设向右为正方向，则①②(1)OB＝________cm；(2)第0.2s末质点的速度方向是________，位移大小为________；(3)第0.7s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0.2s到0.8s内运动的路程为__________cm.解析(1)OB＝5cm.(2)在第0.2s末质点沿x轴负方向运动，即加速度向左，此时正处在平衡位置，位移大小为0.(3)第0.7s时，质点正处于由平衡位置向正向最大位移运动的过程中，即在O点与B点之间．(4)由图象知，由质点O到B需0.2s，由对称性可知从O经B运动到A所需时间t＝0.6s.(5)由图象知，质点由O点到B点位移为5cm，由对称性可知质点在0.2s到0.8s的运动路程为15cm.答案(1)5(2)向左0(3)OB(4)0.6(5)1512．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①所示是一个常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔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)，笔就在纸带上画出一条曲线，如图②所示．若匀速拉动纸带的速度为1m/s，作出P的振动图象．①②解析图②中运动的位移值可以对应不同的时刻，由x＝vt可知，当x＝20cm时，对应时间t＝eq\f(x,v)＝0.2s，作出图象如图所示．答案见解析图13.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，依据图象中的信息，回答下列问题：质点在第2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前4s内的路程是多少？解析(1)由x—t图象可以读出2s末质点的位移