学人教版必修34 11.2简谐运动的描述 作业（1）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 11.2简谐运动的描述 作业（1）1做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是（ ）a. 位移 b. 回复力 c. 加速度 d. 速度2在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图所示假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是a. 01s内 b. 12s内 c. 23s内 d. 34s内3某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是：（ ）a. t=1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值b. t=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值c. t=3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零d. t=4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值4弹簧振子做简谐振动时，下列说法中不正确的是（ ）a. 振子通过平衡位置时，回复力一定为零。b. 振子做减速运动，加速度却在增大。c. 振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反。d. 振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反。5在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是 （ ）a. 速度、加速度、动能 b. 加速度、回复力和位移c. 加速度、速度和位移 d. 位移、动能、速度6如图所示，o是弹簧振子的平衡位置，小球在b、c之间做无摩擦的往复运动，则小球每次经过o点可能变化的物理量是a. 速度 b. 机械能c. 回复力 d. 加速度7一根自由长度为10cm的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为m的物块p在p上再放一个质量也是m的物块q系统静止后，系统静止后，弹簧长度为6cm，如图所示如果迅速向上移去q物块p将在竖直方向做简谐运动此后，弹簧的最大长度是（ ）a. 8cm b. 9cm c. 10cm d. 11cm8做简谐运动的弹簧振子，质量为m，最大速率为v，则下列说法正确的是()a. 从某一时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零b. 从某一时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是0到mv2之间的某一个值c. 从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量一定为零d. 从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量的大小可能是0到2v之间的某一个值9如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin (2.5t)m.t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小g=10m/s2.以下判断正确的是( )a. .h=1.7m b. 简谐运动的周期是0.8 sc. 0.6 s内物块运动的路程是0.3 m d. t=0.4s时，物块与小球运动方向相反10如图所示，水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3，现使质点1沿竖直方向作简谐运动，振动将沿绳向右传播，质点1的起始振动方向向上，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点9的运动情况是a. 加速度方向竖直向上b. 加速度方向竖直向下c. 速度方向竖直向上d. 速度方向竖直向下11如左图为某波源的振动图象，右图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的o点表示波源问：（1）这列波的波速多大？（2）若波向右传播，当波动图中质点q第一次到达平衡位置且向上运动，质点p已经经过了多少路程？12观察振动原理的应用：心电图仪是用来记录心脏生物电的变化规律的装置，人的心脏跳动时会产生一股股强弱不同的生物电，生物电的变化可以通过周围组织传到身体的表面医生用引导电极放置于肢体或躯体的一定部位就可通过心电图仪记录出心电变化的波动曲线，这就是心电图请去医院进行调查研究下面是甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图分别如图甲、乙所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次分试分析：(1)该心电图机图纸移动的速度；(2)乙的心动周期和心率13下图为a、b两个简谐运动的位移时间图象。请根据图象写出这两个简谐运动的表达式。14如图所示，轻弹簧的下端系着a、b两球，ma100g，mb500g，系统静止时弹簧伸长x15cm，未超出弹性限度若剪断a、b间绳，则a在竖直方向做简谐运动，求：(1)a的振幅为多大(2)a的最大加速度为多大(g取10m/s2)试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1d【解析】振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故a错误；回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故b错误；加速度总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同，故c错误；由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故d正确。所以d正确，abc错误。2d【解析】据题意，假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左，位移应为负值，即时间段在2-4s内；根据位移图象的斜率等于速度，可知速度向右，为正值，应在34s内，故d正确。故选d。3a【解析】在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，a正确，c错误；在t=2 s和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，bd错误。【名师点睛】根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动。4c【解析】振子通过平衡位置时，位移x=0，故回复力f为零，故a正确；振子做减速运动时，动能减小，势能一定增加，故振子远离平衡位置，位移增加，故加速度增大，故b正确；振子向平衡位置运动时，是加速运动，故加速度方向与速度方向相同，故c错误；振子远离平衡位置运动时，是减速运动，故加速度方向与速度方向相反，故d正确。所以c正确，abd错误。5b【解析】当振子每次经过同一位置时，相对于平衡位置的位移必定相同；则振子的回复力：f=-kx，回复力必定相同；当振子每次经过同一位置时，回复力为定值，由牛顿第二定律得，加速度必定相同。当振子每次经过同一位置时，速度大小相同，所以动能必定相等；但速度的方向可能相反。故acd错误，b正确。故选b。点睛：该题考查简谐运动的特点，知道振动过程机械能守恒，注意振子每次经过同一位置时，描述振动的物理量中有的矢量，有的是标量6a【解析】小球做简谐运动，o为平衡位置，系统机械能守恒，在o点弹性势能为零，动能最大，回复力为零，加速度为零，但在o点速度方向可能变化，故每次经过o点可能变化的物理量为速度，故a正确。点晴：解决本题关键理解小球做简谐运动，o为平衡位置，系统机械能守恒，在o点弹性势能为零，动能最大，回复力为零，加速度为零，注意速度为矢量，有方向。7c【解析】轻弹簧自由长度为10cm，放两个质量是m的物块后长度为6cm，故放一个质量为m的物块的长度为8cm，即平衡位置高度为8cm，振幅为2cm；根据简谐运动的对称性可以知道振动后弹簧的最大长度是10cm，c正确8ad【解析】ab、做简谐运动的弹簧振子，经过半个周期的时间，振子的速度大小一定相等，初动能与末动能一定相等，根据动能定理得知，回复力做的功一定为零，故a正确，b错误；cd、若从最大位移处算起，在半个周期的时间内，速度变化量最小，大小为零；若从平衡位置算起，在半个周期的时间内，速度变化量最大，大小为2v，则速度变化量大小可能是零到2v之间的某一个值，故c错误，d正确；故选ad。9abc【解析】根据振动方程式可得，t=0.6s物体的位移为y=0.1sin（2.50.6）=-0.1m；对小球有：h+y=12gt2，解得h=1.7m，故a正确；由公式t=2可知，简谐运动的周期为：t=2=22.5=0.8s，故b正确；振幅为0.1m；故0.6s内物块运动的路程为3a=0.3m，故c正确；根据t=0.4s=t2，此时物体在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，故d错误。所以abc正确，d错误。10bd【解析】由题可知，质点1的起振方向向上，介质中各质点起振方向均向上，波向右传播，画出1-13个质点间的波形如图所示：由图可以看出，质点9正在向下运动，速度方向向下，位移减小，加速度也正在减小，且方向竖直向下，故bd正确，ac错误。11(1) 1 m/s. (2) 0.5 m【解析】试题分析：（1）由甲图得到周期为，由乙图得到波长为，故波速： 。（2）乙图中p点经过平衡位置且向上运动，当波形从p传到q时，质点q第一次到达平衡位置且向上运动，故时间为： ，由于，故可得p点通过的路程为： 。考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系12（1）25mm/s（2）0.8s；75次/分【解析】（1）甲图，波长甲=25mm，心率是f甲=60次/分=1hz，所以周期t=1s，电图机图纸移动的速率v=甲f甲=25mm/s（2）由于两张图图纸移动的速率v相同，则有：乙=20mm，乙的心率为f乙v乙2510hz=1.25hz=75次/分t乙1f乙0.8s13x=0.5sin(5t+) cm；x=0.2sin(2.5t+) cm【解析】由图象知：a的振幅是0.5cm，周期是0.4s；b的振幅是0.2cm，周期是0.8s由图象知：a中振动的质点已振动了周期， ，由t=0.4s，得，则简谐运动的表达式为b中振动的质点从平衡位置沿正方向已振动了周期， ，由