广东省揭阳市第一中学高中物理《11.3 简谐运动的回复力和能量》每课一练 新人教版选修34.doc

广东省揭阳市第一中学高中物理11.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2 新人教版选修3-4基础练1如图1所示，下列振动系统不可看做弹簧振子的是()图1a如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统b如图乙所示，放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统c如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小球组成的系统d蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统图22如图2所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是()a由pq，位移在增大b由pq，速度在增大c由mn，位移先减小后增大d由mn，位移始终减小3一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过m、n两点时速度v(v0)相同，那么，下列说法正确的是()a振子在m、n两点受回复力相同b振子在m、n两点对平衡位置的位移相同c振子在m、n两点加速度大小相等d从m点到n点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动4如图3所示，弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知()图3at1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零bt2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零ct3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大dt4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大提升练5一个质点a做简谐运动的图象如图4所示，下列结论正确的是()a质点的振幅为4 cmb质点的振动频率为0.25 hzc质点在10 s内通过的路程是20 cmd质点从t1.5 s到t4.5 s的过程中经过的路程为6 cm6如图5为某简谐运动图象，若t0时，质点正经过o点向b运动，则下列说法正确的是()图5a质点在0.7 s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动b质点在1.5 s时的位移最大，方向向左，在1.75 s时，位移为1 cmc质点在1.2 s到1.4 s过程中，质点的位移在增加，方向向左d质点从1.6 s到1.8 s时间内，质点的位移正在增大，方向向右7如图6所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t1和t2两时刻，质点的速度v1、v2，加速度a1、a2的大小关系为()图6av1v2，方向相反ca1a2，方向相同 da1a2，方向相反图78如图7所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是()a该简谐运动的振幅为6 cm，周期为8 sb68 s时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动c图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹d该振动图象对应的表达式为x3sin () cm9如图8所图8示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中()a升降机的速度不断减小b升降机的加速度不断变大c升降机的加速度最大值等于重力加速度值d升降机的加速度最大值大于重力加速度值题号123456789答案10.跳板跳水运动员在起跳前都要随跳板上下振动几次，若想获得最好的起跳高度，你认为应在何处起跳？_(填“最高点”“最低点”或“平衡位置”)11.图9如图9所示，将质量ma100 g的平台a连接在劲度系数k200 n/m的弹簧上端，形成竖直方向的弹簧振子，在a的上方放置mbma的物块b，使a、b一起上下振动若弹簧原长为5 cm，求：(1)当系统进行小振幅振动时，平衡位置离地面c的高度；参考答案1da、b、c中都满足弹簧振子的条件，d中人受空气的阻力不可忽略，且不能看做质点，故不可看做弹簧振子2ac由pq，位置坐标越来越大，质点远离平衡位置运动，位移在增大而速度在减小，选项a正确，b错误；由mn，质点先向着平衡位置运动，经过平衡位置后又远离平衡位置，因而位移先减小后增大，选项c正确，d错误3c建立弹簧振子模型如图所示由题意知，振子第一次先后经过m、n两点时速度v相同，那么，可以在振子运动路径上确定m、n两点的位置，m、n两点应关于平衡位置o对称，且由m运动到n知，振子是从左侧释放开始运动的(若m点定在o点右侧，则振子是从右侧释放开始运动的)因位移、速度、加速度和回复力都是矢量，它们要相同必须大小相等、方向相同m、n两点关于o点对称，振子回复力应大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反由此可知，a、b选项错误；振子在m、n两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，故c选项正确；振子由mo速度越来越大，但加速度越来越小，振子做加速运动，但不是匀加速运动振子由on速度越来越小，但加速度越来越大，振子做减速运动，但不是匀减速运动，故d选项错误4bt1 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，a错；t2 s时，位移为零，加速度为零，速度最大速度方向要看该点切线斜率的正负，t2 s时，速度为负值，b对；t3 s时，位移最大，加速度最大，速度为零，故c错；t4 s时，位移为零，加速度为零，速度最大，方向为正，故d错5bc简谐振动的振幅是指质点离开平衡位置的最大距离，由振动图象直接可得a2 cm，所以a选项错误；从图中可以看出振动周期为t4 s，因此振动频率f0.25 hz，所以b选项正确；在10 s(即2.5个周期)内质点通过的路程为2.54a2.542 cm20 cm，所以c选项正确；质点在t1.5 s和t4.5 s两时刻时，由正弦图象的规律可知质点均处在距离平衡位置a cm的地方，所以质点在t1.5 s到t4.5 s的过程中经过的路程应为(42) cm，所以d选项错误6c质点的位移是指由平衡位置指向所在位置的有向线段，故质点在0.7 s时位移为正，即向右，且正在向平衡位置运动，所以a项错误；质点在1.5 s时的位移最大，方向为负，即向左，在1.75 s时，由图象是非线性的可知，位移不是1 cm，实际上由正弦图象的特点可知，在1.75 s时，其位移大小应为a cm，所以b项错误；质点在1.2 s到1.4 s过程中，质点正在远离平衡位置，所以其位移在增加，方向为负，即向左，所以c项正确；质点从1.6 s到1.8 s时间内，质点正向平衡位置运动，所以其位移正在减小，方向为负，即向左，所以d项错误故选c项7ad在t1时刻质点向下向平衡位置运动，在t2时刻质点向下远离平衡位置运动，所以v1与v2的方向相同，但由于在t1时刻质点离开平衡位置较远，所以v1a2，质点的加速度方向总是指向平衡位置的，因而可知在t1时刻加速度方向向下，在t2时刻加速度方向向上，综上所述a、d选项正确8bd据振动图象可知该简谐运动的振幅a为3 cm，周期t为8 s，a项错；68 s时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动，故b项正确；振子的运动轨迹并不是题图中的正弦曲线，可知c项错；又由简谐运动的振动方程xasin (t)，其中a3 cm、2f、0，故该振动图象对应的表达式为x3sin () cm，d项正确9d从弹簧接触地面开始分析，升降机做简谐运动(简化为如图中小球的运动)，在升降机从ao过程中，速度由v1增大到最大vm，加速度由g减小到零，当升降机运动到a的对称点a点(oaoa)时，速度也变为v1(方向竖直向下)，加速度为g(方向竖直向上)，升降机从oa点的运动过程中，速度由最大vm减小到v1，加速度由零增大到g，从a点运动到最低点b的过程中，速度由v1减小到零，加速度由g增大到a(ag)，故答案为d选项10最低点解析在最低点，人和板的作用力最大，板对人做功最多，人获得的动能最大，跳的最高11(1)4 cm(2)1.5 n(3)1 cm解析(1)将a与b整体作为振子，当a、b处于平衡位置时，根据平衡条件得kx0(mamb)g解得弹簧形变量x0 m0.01 m1 cm平衡位置距地面高度hl0x05 cm1 cm4 cm(2)已知a、b一起振动的振幅a