高中物理第1章機械振動12探究物體做簡諧運動的原因?qū)W業(yè)分層測評

1、第1章1.2探究物體做簡諧運動的原因（建議用時：45分鐘）學(xué)業(yè)達標(biāo)1.簡諧運動的特點是（）A.回復(fù)力跟位移成正比且反向B.速度跟位移成反比且反向C.加速度跟位移成正比且反向D.振幅跟位移成正比E.振幅跟位移無關(guān)_.一,Fkx.一【解析】由F=kx,a=-=，可知AC選項正確.當(dāng)位移增大時，速度減小，mm但位移的方向與速度方向可能相同，也可能相反，故B選項不正確.振幅與位移無關(guān)，D不正確，E選項正確.【答案】ACE2 .關(guān)于做簡諧運動物體的平衡位置，下列敘述正確的是（）A.是回復(fù)力為零的位置B.是回復(fù)力產(chǎn)生的加速度改變方向的位置C.是速度為零的位置D.是回復(fù)力產(chǎn)生的加速度為零的位置E.是勢能最大

2、的位置【解析】平衡位置處，x=0,則回復(fù)力F=0,回復(fù)力產(chǎn)生的加速度為零，且此處速度最大勢能最小，AD正確，C、E錯誤.在平衡位置兩邊位移方向相反，回復(fù)力方向相反，對應(yīng)加速度方向相反，B正確.【答案】ABD3 .關(guān)于簡諧運動，以下說法正確的是（）A.回復(fù)力可能是物體受到的合外力8 .回復(fù)力是根據(jù)力的作用效果命名的C.振動中位移的方向是不變的D.物體振動到平衡位置時所受合外力一定等于零E.振動中振幅是不變的【解析】回復(fù)力可以是某個力，可以是某個力的分力，也可以是幾個力的合力，A正確；回復(fù)力可以由重力、彈力、摩擦力等各種不同性質(zhì)的力提供，其效果是使物體回到平衡位置，B正確；位移是從平衡位置指向物體

3、所在位置，其方向是不同的，做簡諧運動的物體振幅是不變的，C錯誤，E正確；物體振動到平衡位置時，所受回復(fù)力為零，但合外力不一定為零，D錯誤.【答案】ABE4.如圖1-2-8所示是某一質(zhì)點做簡諧運動的圖像，下列說法正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號：38910004】A.在第1s內(nèi)，質(zhì)點速度逐漸增大B.在第2s內(nèi)，質(zhì)點速度逐漸增大C.在第3s內(nèi)，動能轉(zhuǎn)化為勢能D.在第4s內(nèi)，動能轉(zhuǎn)化為勢能E.在第4s內(nèi)，加速度逐漸減小【解析】質(zhì)點在第1s內(nèi)，由平衡位置向正向最大位移處運動，做減速運動，所以選項A錯誤；在第2s內(nèi)，質(zhì)點由正向最大位移處向平衡位置運動，做加速運動，所以選項B正確；在第3s內(nèi)，質(zhì)點由平衡位置向負向最大

4、位移處運動，動能轉(zhuǎn)化為勢能，所以選項C正確；在第4s內(nèi)，質(zhì)點由負向最大位移處向平衡位置運動加速度減小，速度增大，勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以選項D錯誤，E正確.【答案】BCE5 .如圖1-2-9所示，物體m系在兩彈簧之間，彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2,且k1=k,k2=2k,兩彈簧均處于自然狀態(tài)，今向右拉動m,然后釋放，物體在B、C間振動，O為平衡位置（不計阻力），則m做運動，OCOB選填“>”“<”或“="），回復(fù)力F=.77777777777.COR圖1-2-9【解析】設(shè)m在平衡位置O處，兩彈簧均處于原長狀態(tài)，則m振動后任取一位置A設(shè)在A處m的位移大小為x,則在A處m所受水

5、平方向的合力大小F=k?x+k1x=（k2+k1）x,考慮到F與x的方向關(guān)系有：F=（kz+k1）x=3kx,可見m做的簡諧運動，由簡諧運動的對稱性可得OC=OB【答案】簡諧=-3kx6 .如圖1-2-10所示，將彈簧振子從平衡位置拉下一段距離Ax,釋放后振子在A、B間振動，且AB=20cm,振子由A到B的時間為0.1s.若使振子在AB=10cm間振動，則振子由A到B的時間為圖1-2-10【解析】由于周期不變，仍為0.2s,A到B仍用時0.1s.【答案】0.1s7 .如圖1-2-11所示，一彈簧振子在光滑水平面AB間做簡諧運動，平衡位置為Q已知振子的質(zhì)量為MM0圖1-2-11（1）簡諧運動的能

6、量取決于,本題中物體振動時能和能相互轉(zhuǎn)化，總能守恒.（2）若振子運動到B處時將一質(zhì)量為m的物體放到振子的上面，且它們無相對運動而一起運動，下列說法正確的是（）A.振幅不變B.振幅減小C.最大動能不變D.最大動能減少E.振動系統(tǒng)的總能量不變【解析】（1）簡諧運動的能量取決于振幅，本題中物體振動時動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，總機械能守恒.（2）振子運動到B點時速度恰為零，此時放上質(zhì)量為m的物體，系統(tǒng)的總能量即為此時彈簧儲存的彈性勢能，由于簡諧運動中機械能守恒，所以振幅保持不變，因此A正確，B錯誤.由于機械能守恒，最大動能不變，所以CE正確，D錯誤.【答案】（1）振幅動彈性勢機械（2）ACE能力提升8.

7、公路上勻速行駛的貨車受一擾動，車上貨物隨車廂底板上下振動但不脫離底板.一段時間內(nèi)貨物在豎直方向振動可視為簡諧運動，周期為T.豎直向上為正方向，以某時刻為計時起點，其振動圖像如圖1-2-12所示，則（）【導(dǎo)學(xué)號：38910005】1A.t=：T時，貨物對車廂底板的壓力最小41B.t=2T時，貨物對車廂底板的壓力取小3,C.t=4T時，貨物對車廂底板的壓力最大3D.t=4T時，貨物對車廂底板的壓力取小E.t=T時，貨物所受合力為零【解析】要使貨物對車廂底板的壓力最大，則車廂底板對貨物的支持力最大，則要求3.貨物向上的加速度最大，由振動圖像可知在4T時，貨物向上的加速度最大，則C選項正確；若貨物對車

8、廂底板的壓力最小，則車廂底板對貨物的支持力最小，則要求貨物向下的加速度最大，由振動圖像可知在T時，貨物向下的加速度最大，所以選項A正確，B、D錯誤.T時刻貨物所受壓力與重力等大反向，選項E正確.【答案】ACE9.如圖1-2-13所示，彈簧上面固定一質(zhì)量為m的小球，小球在豎直方向上做振幅為A的簡諧運動，當(dāng)小球振動到最高點時彈簧正好為原長，則小球在振動過程中（）【導(dǎo)學(xué)號：38910006】圖1-2-13A.小球最大動能應(yīng)小于mgAB.彈簧的彈性勢能和小球動能總和保持不變C.彈簧最大彈性勢能等于2mgAD.小球在最低點時的彈力大于2mgE.小球在最低點時的彈力等于2mg【解析】小球的平衡位置kxo=

9、mgxo=A=mg,當(dāng)?shù)竭_平衡位置時，有mgA=1mG+1k22B錯；從最高點到最kA2,A對；機械能守恒，是動能、重力勢能和彈性勢能之和保持不變,低點，重力勢能全部車t化為彈性勢能，b=2mgA最低點加速度等于最高點加速度g,據(jù)牛頓第二定律Fmg=mgF=2mgC、E正確，D錯.【答案】ACE10.如圖1-2-14所示，一個質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的平板小車上，它們之間的最大靜摩擦力是fm,在勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧作用下，沿光滑水平面做簡諧運動.為使小車能和木塊一起振動，不發(fā)生相對滑動，簡諧運動的振幅不能大于AAWAT-I圖1-2-14【解析】小車做簡諧運動的回復(fù)力是木塊對它的靜摩擦力.當(dāng)

10、它們的位移最大時，加速度最大，受到的靜摩擦力最大.為了不發(fā)生相對滑動，達到最大位移時，小車的最大加速度a=fm，即系統(tǒng)振動的最大加速度.對整體：達到最大位移時的加速度最大，回復(fù)力kA= (M+ n)a,則振幅 AwM+ m fmkM.M+mfmkM11 .如圖1-2-15所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的.物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為A,周期為To.當(dāng)物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T,則AAo（選填“>”“<”"），T私選填">”“<

11、;”）.圖1-2-15【解析】（1）彈簧振子振動過程中，機械能守恒，振子經(jīng)過平衡位置時，彈性勢能為零，動能最大，從平衡位置運動到最大位移處時，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能.本題中，當(dāng)粘膠脫開后，物塊a與彈簧連接所構(gòu)成的新的彈簧振子的機械能減小，新振子到達最大位移處時的彈性勢能減小，即振子振動的振幅減??；新的彈簧振子的振幅減小，振子從最大位移處加速運動到平衡位置的距離減小，運動中的加速度比原振子振動時的大，所以運動時間減小，振子振動的周期減小.（T=2兀?由于振子質(zhì)量減小導(dǎo)致周期減?。敬鸢浮縱v12 .一質(zhì)量為m側(cè)面積為S的正方體木塊，放在水面上靜止（平衡），如圖1-2-16所示.現(xiàn)用力向下將其壓入水中一段深度后（未全部浸沒）撤掉外力，木塊在水面上下振動，試判斷8 / 6木塊的振動是否為簡諧運動【導(dǎo)學(xué)號：38910007】圖1-2-16