人教版高中物理选修3-4课后习题 第十一章 1 简谐运动.docVIP

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第十一章机械振动

1简谐运动

课后篇巩固提升

基础巩固

1.关于简谐运动,下列说法正确的是()

A.简谐运动一定是水平方向的运动

B.所有的振动都可以看作是简谐运动

C.物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线

D.只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动

解析物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生,各个方向都有可能发生,选项A错误;简谐运动是最简单的振动,选项B错误;物体做简谐运动的轨迹并不是正弦曲线,选项C错误;若物体的振动图象是正弦曲线,则其一定是做简谐运动,选项D正确。

答案D

2.物体做简谐运动的过程中,有两点A,A关于平衡位置对称,则物体()

A.在A点和A点的位移相同

B.在两点处的速度可能相同

C.在两点处的加速度可能相同

D.在两点处的动能一定相同

解析根据简谐运动的特点可知,关于平衡位置的对称点,物体的位移大小相等,但方向相反,选项A错误;物体的速度大小相等,方向可以相同,也可以相反,故选项B正确;物体的加速度大小相等,方向相反,选项C错误;由于速度大小相等,因此动能一定相同,选项D正确。

答案BD

3.

如图所示,当振子由A向平衡位置O运动时,下列说法正确的是()

A.振子的位移大小在减小

B.振子的运动方向向左

C.振子的位移方向向左

D.振子的位移大小在增大

解析在振动中位移的参考点是O点,由于振子在O点的右侧由A向O运动,所以振子的运动方向向左,位移方向向右,且位移大小在不断减小,故A、B正确。

答案AB

4.

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正方向加速度的时刻分别是()

A.1s,4s

B.3s,2s

C.1s,2s

D.3s,4s

解析质点具有最大速度时在平衡位置,由图中看是1s时和3s时,在1s时振子将向负最大位移处运动,所以此时速度为负,而3s时速度为正向最大,在2s时和4s时都有最大位移,所以此两时刻都有最大加速度,又因为加速度方向应指向平衡位置,所以在2s时有正方向最大加速度,4s时有负方向最大加速度。故正确选项为C。

答案C

5.

一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是()

A.振动图象是从平衡位置开始计时的

B.1s末速度最大

C.1s末速度沿x轴负方向

D.1s末速度为零

解析在t=0时刻,振子处于平衡位置,所以选项A正确;最大位移处是运动方向改变的位置,速度为零,故选项D正确,B、C错误。

答案AD

6.

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.0到1s内 B.1s到2s内

C.2s到3s内 D.3s到4s内

解析据题意,假设向右的方向为正方向,则物体的位移向左时为负值,即时间段在2~4s内;根据位移图象的切线斜率等于速度,可知速度向右为正值,应在3~4s内,故D正确。

答案D

7.

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,同时开始计时,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

解析振子在t=0.15s时正在向负的最大位移处运动,加速度正在增大,速度正在减小,速度方向为负方向,选项B正确,A、C错误;因为在0.1~0.2s内,振子做减速运动,所以在0.1~0.15s内振子运动的速度大于0.15~0.2s内的速度,故在t=0.15s时振子的位移一定大于2cm,选项D错误。

答案B

8.

甲

如图甲所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O是平衡位置,把向右的方向选为正方向,以某时刻作为计时零点(t=0),此时振子正向负方向运动,加速度为零。那么如图乙所示的四个振动图象能正确反映振动情况的是 ()

乙

解析计时零点,振子加速度为零,对应振子在平衡位置,B、C项错误;振子向负方向运动,负向位移应逐渐增大,A错误,D正确。

答案D

9.图甲为一弹簧振子的振动图象,规定向右的方向为正方向,试根据图象完成以下问题:

(1)如图乙所示,振子振动的起始位置是,从起始位置开始,振子向(选填“右”或“左”)运动。?

(2)在图乙中,找出如图甲所示图象中的O,A,B,C,D各对应振动过程中的哪个位置?即O对应,A对应,B对应,C对应,D对应。?

(3)在t=2s时,振子的速度的方向与t=0时速度的方向。?

(4)振子在前4s内的位移等于。?

解析(1)由x-t图象知,在t=0时,振子在平衡位置,故起始位置为E;从t=0时刻开