陕西省交大附中高三物理 第24课时 简谐运动及图象练习试题练习试题（A卷）.doc

第 24 课时 简谐运动及图象 （a卷）考测点导航11 简谐运动：物体在跟位移大小成正比，且总是指向平衡位置的力作用下的振动。即f=kx ，其运动为变加速运动。（1）f是回复力，它是根据力的作用效果来命名的，可以是物体所受的某一个力、某一个力的分力或者是几个力的合力。（2）x是由平衡位置指向振子所在处的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。（3）振幅a：它是振子偏离平衡位置的最大距离，是标量。（4）周期t和频率f：描述振子运动快慢的物理量，其大小由振动本身决定。（5）振动能量：振动能量与振幅有关，随着振幅的增大而增大，振动过程中动能和势能相互转化，总机械能守恒。（6）简谐运动的位移、回复力、加速度、速度都随时间做周期性变化（正弦或余弦函数），变化的周期为t，振子的动能、势能的变化周期为t/2。2简谐运动的图象：（1）意义：表示振动物体的位移随时间变化的规律，它并不是质点的运动轨迹。t（秒）024a-a图24-a-3（2）特点：只有简谐运动的图象才是正弦（或余弦）曲线。tt/2a-atx图24-a-10（3）作图：以横轴表示时间，纵轴表示位移，用平滑曲线连接各时刻对应的位移末端即可。如图（24a-1）（4）应用：可直接读取振幅a、周期t以及某时刻的位移x；判断回复力、加速度的方向；判断某段时间内位移、加速度、速度、动能、势能的变化情况。典型题点击1做简谐运动的水平弹簧振子，从弹簧伸长的最大位置向平衡位置运动时和从弹簧压缩的最大位置向平衡位置运动时，下列说法正确的是（ ）a都做加速运动b加速度都增大c位移、回复力、动能都减小d位移、回复力、势能都减小（该题考查做简谐运动的物体在不同的运动过程中位移、回复力、动能、势能、加速度等变化的情况）2一质点做简谐运动，先后以相同的动量依次通过a、b两点，历时1s，质点通过b点后再经过1s又第2次通过b点，这2s内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（ ）a3s，6cm b4s，6cmc4s，9cm d2s，8cm（该题考查简谐运动、周期性、对称性，利用对称性可以求出运动的周期和振幅）ab图24-a-23如图24-a-2所示，质量为m的物体a放在质量为m的物体b上，b与弹簧相连，它们一起在光滑的水平面上做简谐运动，运动过程中a、b无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，a、b间摩擦力的大小为（ ）a0 bkx cmkx/m dmkx/（mm）（该题做简谐振动的物体是两个，它们相对静止，加速度时刻相同。故利用整体法和隔离法根据牛顿第二定律列式可求，注意提供a的回复力是静摩擦力）4如图24-a-3为一质点做简谐振动的振动图象，由图示可知（ ）at=4s时质点的速度为零，加速度为正的最大值bt=1s时质点的速度为负的最大值，加速度为零ct=3s时质点的位移为零，加速度为负的最大值dt=2s时质点的位移为负的最大值，速度为正的最大值（该题考查的是对振动图象的具体应用）新活题网站一、选择题1弹簧振子在做简谐运动时（ ）a加速度大小和位移大小成正比，方向相反b加速度大小和位移大小成正比，方向相同c速度和位移大小成正比，方向相同d速度和位移大小成正比，方向相反（该题重点考查的是简谐运动中加速度和位移的矢量性）2关于回复力的说法，正确的是（ ）a回复力是指物体受到的指向平衡位置的力b回复力是指物体所受的合外力c回复力是从力的作用效果来命名的，可以是弹力，也可以是重力或摩擦力，还可以是几个力的合力d回复力实际上就是向心力（该题主要考查的是简谐振动中对回复力的理解）aocb图24-a-43如图24-a-4所示，弹簧振子在光滑杆上做简谐运动，往返于aob之间，o是平衡位置，则下列说法中正确的是（ ）a振子由ao运动时，弹力的冲量方向与振子加速度方向相反b振子由ob运动时，振子克服弹力做功c振子由ob运动时，加速度越来越大d振子由ob的中点c经b回到c的运动所用时间为周期的1/4（该题考查的是简谐振动中对振子运动过程的分析）t（秒）024a-a图24-a-54图示24-a-5是一质点做简谐运动的图象，在秒时刻，质点的（ ）a速度为正，加速度为负，回复力为负b速度为正，加速度为正，回复力为正c速度为负，加速度为负，回复力为正d速度为负，加速度为正，回复力为负（该题考查如何根据振动图象确定各矢量的方向）5关于弹簧振子的振动，下述说法中正确的有（ ）a周期与振幅有关，振幅越小，周期越小b在任意的t/2内，弹力做功为零c在任意的t/2内，弹力的冲量总相等d在最大位移处，因为速度为零，所以处于平衡状态（该题考查的是简谐振动的简单应用）6一个弹簧振子做简谐运动，周期为t，设t1时刻振子不在平衡位置，经过一段时间到t2时刻，它的速度与t1时刻的速度大小相等，方向相同，若t2t1t/2，则（ ）at2时刻振子的加速度一定与t1时刻大小相等，方向相反b在（t1t2）/2时刻，振子处在平衡位置c从t1到t2时间内，振子的运动方向不变d从t1到t2时间内，振子的回复力方向不变（该题考查了简谐振动的运动过程的分析）-xotxot1t2x图24-a-67一物体做简谐运动时，其振动图象如图24-a-6所示，根据图象可知，在 t1时刻和t2时刻，物体运动的（ ）a位移相同b回复力相同c动量相同d加速度相同 （该题考查的是简谐运动中不同时刻各物理量的比较）二、填空题8一个做简谐振动的质点，其振幅为4cm，频率是2.5hz。该质点从平衡位置起经过2.5s时的位移和通过的路程是 cm和 cm。（该题考查了简谐振动中质点的位移与路程的区别）9一个弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17s时，振子的运动情况是 。（该题考查的是简谐振动运动过程的简单分析）三、计算题图24-a-710试证明：如图24-a-7在竖直方向上作自由振动的弹簧振子是做简谐运动。（回复力f=kx是简谐运动的动力学特征，该题同样证明到满足该条件即可，注意平衡位置在重力与弹力相等的地方x0=mg/k）xt（s）5-52460图24-a-811如图24-a-8为一弹簧振子的振动图象，求（1）从计时开始经过多少时间第一次达到弹性势能最大？（2）在第2s末到第3s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？（3）该振子在前100s的总位移和路程各是多少？（该题考查的是简谐振动过程中各物理量的变化情况）第24课时 简谐运动及图象 （a卷）典型题点击 1ad 2b 3d 4b二、新活题网站 1a 2c 3bc 4b 5b 6abc