高中物理第十一章机械振动11.1简谐运动检测新人教选修.docx

11.1 简谐运动新提升课时作业基础达标1下列不是理想化物理模型的是()A质点 B点电荷C弹簧振子 D带电粒子【解析】质点是有质量无大小的点，可以用来代表物体，属于理想化物理模型；点电荷是带有电荷量无大小、形状的点，可以代表某带电体，也属于理想化物理模型；弹簧振子是一种忽略摩擦、弹簧质量的理想化模型；带电粒子是一个真实的带电物体，并没有进行抽象化、理想化，因此不是理想化物理模型故正确答案为D.【答案】D2如图所示，质点在1 s末的位移是()A5 cm B5 cmC15 cm D0【解析】由图象可知，1 s末质点位于负的最大位移处，位移是矢量，方向与正方向相反，所以为5 cm.【答案】B3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不正确的是()A该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置B从图象可以看出小球在振动过程中是沿横轴方向移动的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，小球的振动过程是在垂直于横轴方向的，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内留下的小球的像因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢，D对【答案】B4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】B5.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】D6一质点做简谐运动的图象如图所示，在4 s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()A1 s4 s B3 s2 sC1 s2 s D3 s4 s【解析】质点具有最大速度处在平衡位置，由图中看是1 s处和3 s处，在1 s处振子将向负的最大位移处移动，所以此处速度为负，而3 s处速度为正向最大在2 s和4 s处都有最大位移，2 s处位移为负方向，4 s处位移为正方向，正确选项为C.【答案】C7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4 cm后放开，同时开始计时，则在t0.15 s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振子的位移一定等于2 cm【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0.10.2 s内振子做变速运动，故振子的位移不等于2 cm，D错【答案】B8如图甲所示，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置图乙是该振子做简谐运动时的xt图象，则关于振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图象中正确的是()【解析】设弹簧劲度系数为k, 位移与加速度方向相反，由牛顿第二定律得a，故C对【答案】C9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，如图乙所示若匀速拉动纸带的速度为1 m/s，作出P的振动图象【解析】题中乙图中运动的位移值可以对应不同的时刻，由xvt可知，当x20 cm时，对应时间t0.2 s，作出图象如图所示【答案】见右图能力提升1弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示，则()At0时，质点位移为零，速度为零，加速度为零Bt1 s时，质点位移最大，速度为最大，加速度最大Ct1和t2时刻振子具有相同的速度Dt3和t4时刻振子具有相同的加速度【解析】t0时刻，振子位于平衡位置O，位移为零，加速度为零，但速度为最大值，选项A错误；t1 s时，振子位于正向最大位移处，位移最大，加速度最大，而速度为零，选项B错误；t1和t2时刻振子同位于正向某处，t1时刻是经此点向正方向运动，t2时刻回到此点向负方向运动，两时刻速度大小相等，但方向相反，所以速度不相同，选项C错误；t3和t4时刻振子位移相同，即处在同一位置，因此有大小相等、方向相同的加速度，选项D正确【答案】D2一个质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点在哪段时间内的速度方向和位移的方向相同()A00.3 s和0.3 s0.6 sB0.6 s0.9 s和0.9 s1.2 sC00.3 s和0.6 s0.9 sD0.3 s0.6 s和0.9 s1.2 s【解析】远离平衡位置的过程是速度和位移方向相同的过程，所以C正确【答案】C3一个质点做简谐运动，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的倾斜程度是质点在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时刻的位移，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倾斜程度，故D错【答案】C4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，回答下列问题(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)质点在10 s末和20 s末的位移各是多少？(3)质点在15 s和25 s时向什么方向运动？(4)质点在前30 s内运动的路程是多少？【解析】(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小，由题图看出，此距离为20 cm.(2)质点在10 s末的位移x120 cm,20 s末的位移x20.(3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向