(優(yōu)選)簡諧運動精選習(xí)題課課件

1、（優(yōu)選）簡諧運動精選習(xí)題課3.圖示為某簡諧運動的位移時間圖象。根據(jù)圖象寫出該簡諧運動的位移隨時間變化的關(guān)系式4.A、B之間的相位差是 （ ） AB5.如圖所示，下列說法正確的是A、t1和t3時刻質(zhì)點的速度相同B、從t1到t2 這段時間內(nèi)質(zhì)點速度方向和加速度方向相同 C、從 t2到 t3這段時間內(nèi)速度變小，而加速度變大D、 t1和t3 時刻質(zhì)點的加速度方向相同t/sx/cm8-8t1t2t3D6.(2009天津高考)某質(zhì)點做簡諧運動,其位移隨時間變化的關(guān)系式為 則質(zhì)點( )A.第1 s末與第3 s末的位移相同B. 第1 s末與第3 s末的速度相同C. 3 s末至5 s末的位移方向都相同D. 3

2、s末至5 s末的速度方向都相同解析:將t1=1 s,t2=3 s代入方程可知,位移相等,故A選項正確.由振動方程可知T=8 s,第1 s末到第3 s末相差 T,位移相同.故第1 s末和第3 s末速度方向相反,故B選項錯誤.同理可知C選項錯誤.D選項正確.答案:AD7、一質(zhì)點作簡諧運動，先后以相同的動量依次通過A、B兩點，歷時1s，質(zhì)點通過B點后再經(jīng)過1s又第二次通過B點，在這2s時間內(nèi)，質(zhì)點通過的總路程為12cm，則質(zhì)點的振動周期和振幅分別為 A、3s,6cm B、4s,6cm C、4s,9cm D、2s,8cm【B】 例8、一端固定于水平面上的豎直彈簧連著一塊質(zhì)量為M的薄板，板上放一質(zhì)量為m

3、的小木塊(如圖).現(xiàn)使整個裝置在豎直方向作簡諧振動，振幅為A.若要求整個運動過程中小木塊都不脫離薄板，問應(yīng)選擇倔強系數(shù)值為多大的彈簧? 解：在最高點，m要不脫離木板，對m，mg- N=ma N0 a g對整體 (M+m)a=kAk= (M+m)a/A (M+m)g /A練習(xí)、如圖所示，木塊的質(zhì)量為M，小車的質(zhì)量為m，它們之間的最大靜摩擦力為f，在倔強系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧作用下，沿水平地面做簡諧振動.為了使木塊與小車在振動中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不應(yīng)大于多少? Mmk 答： 例9、如圖所示，豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩球，其質(zhì)量mA=0.1kg、mB=0.5kg。 靜止時彈簧伸長15cm

4、，若剪斷A、B間的細線，則A作簡諧運動時的振幅和最大加速度為多少？解答：由兩球靜止時的力平衡條件，得彈簧的勁度系數(shù)為：=40N/m。剪斷A、B間細線后，A球靜止懸掛時的彈簧的伸長量為彈簧下端的這個位置就是A球振動中的平衡位置。 懸掛B球后又剪斷細線，相當于用手把A球下拉后又突然釋放，剛剪斷細線時彈簧比靜止懸掛A球多伸長的長度就是振幅，即A=x-xA=15cm-2.5cm=12.5cm振動中A球的最大加速度為=50m/s2。 練習(xí)、一個質(zhì)點在平衡位置附近做簡諧振動,在圖的4個函數(shù)圖像中,正確表達加速度a與對平衡位置的位移x的關(guān)系應(yīng)是( ).D練習(xí)、（95年全國）一彈簧振子作簡諧運動，周期為T：A

5、、若t時刻和(t+t)時刻振子運動的位移大小相等、方向相同，則t一定等于T的整數(shù)倍。B、若t時刻和(t+t)時刻振子運動的速度大小相等、方向相反則t一定等于T/2的整數(shù)倍。C、若t=T，則在t時刻和(t+t)時刻振子運動的加速度一定相等D、若t=T/2，則在t時刻和(t+t)時刻彈簧的長度一定相等【C】練習(xí)、如圖所示，一彈簧振子在振動過程中，經(jīng)a、b兩點的速度相同，若它從a到b歷時02s，從b再回到a的最短時間為04s，則該振子的振動頻率為（ ） A、1Hz B、1.25Hz C、2Hz D、25HzB解析：振子經(jīng)a、b兩點速度相同，根據(jù)彈簧振子的運動特點，不難判斷a、b兩點對平衡位置（O點）

6、一定是對稱的，振子由b經(jīng)O到a所用的時間也是02s，由于“從b再回到a的最短時間是04s，”說明振子運動到b后是第一次回到a點，且Ob不是振子的最大位移。設(shè)圖中的c、d為最大位移處，則振子從bcb歷時02s，同理，振子從ada，也歷時02s，故該振子的周期T08s，根據(jù)周期和頻率互為倒數(shù)的關(guān)系，不難確定該振子的振動頻率為125Hz。 綜上所述，本題應(yīng)選擇（B）。9.如圖所示，在質(zhì)量為M的無下底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m（Mm）的D、B兩物體箱子放在水平地面上，平衡后剪斷D、B間的連線，此后D將做簡諧運動當D運動到最高點時，木箱對地壓力為（ ）A、Mg； B（Mm）g；C、（Mm）g ；

7、 D、（M2m）gA 一個質(zhì)點在平衡位置0點附近做簡諧運動,若從0點開始計時,經(jīng)過3s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點;若再繼續(xù)運動,又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點;則質(zhì)點第三次經(jīng)過M點所需要的時間是：A、8s B、4s C、14s D、(10/3)sCD例題10：練習(xí). 如圖所示，水平桌面上的木質(zhì)框架質(zhì)量為M，懸掛在框架上的輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)為k，鐵球質(zhì)量為m.讓鐵球上下振動起來試分析計算：鐵球的振幅多大時，木質(zhì)框架才不會離開桌面？解析：框架離開桌面，是指框架受桌面的支持力為零；此時對框架進行受力分析，可知彈簧應(yīng)有向上的彈力恰等于框架的重力，由此可得彈簧的被壓縮量根據(jù)振幅定義，找出平衡位置，則振幅可求框架的重力

8、為Mg，只有鐵球處在最高位置、彈簧被壓縮、框架受到豎直向上的彈力等于Mg時，框架對桌面的壓力恰好減小到零11.一根自由長度為10 cm的輕彈簧,下端固定,上端連一個質(zhì)量為m的物塊P.在P上再放一個質(zhì)量m的物塊Q,系統(tǒng)靜止后,彈簧長度為6 cm,如右圖所示,如果迅速向上移去Q,物塊P將在豎直方向做簡諧運動,此后彈簧的最大長度是( )A.8 cm B.9 cmC.10 cmD.11 cm解析:由題可知物塊P在豎直方向上做簡諧運動.平衡位置是重力和彈簧彈力相等的位置,由題中條件可得此時彈簧長度為8 cm,P剛開始運動時彈簧長度為6 cm,所以彈簧的最大長度是10 cm,C選項正確.答案:C12.關(guān)于

9、簡諧運動的周期,以下說法正確的是( )A.間隔一個周期的整數(shù)倍的兩個時刻物體的振動情況相同B.間隔半個周期的奇數(shù)倍的兩個時刻,物體的速度和加速度可能同時相同C.半個周期內(nèi)物體的動能變化一定為零D.一個周期內(nèi)物體的勢能變化一定為零解析:根據(jù)周期的意義可知,物體完成一次全振動,所有的物理量都恢復(fù)到初始狀態(tài),故A選項正確.當間隔半周期的奇數(shù)倍時,所有的矢量都變得大小相等,方向相反,故B選項錯誤.CD選項正確.答案:ACD 如圖所示，是某簡諧振動圖象，試由圖象判斷下列說法哪些正確：( )A、振幅是6cm B、周期是8s C、4s末擺球速度為負，振動加速度為零 D、第6s末擺球的加速度為正，速度為零E、

10、第9s末擺球的加速度為正，速度為正BCD13: 14.一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.025s，當振子從平衡位置開始向右運動，在0.17s時刻，振子的運動情況是（ ） A正在向左做減速運動 B正在向右做加速運動 C加速度正在減小 D動能正在減小15、當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法正確的（ ） A振子在振動過程中，速度相同時，彈簧的長度一定相等B振子從最低點向平衡位置運動過程中，彈簧彈力始終做負功C振子在振動過程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D振子在振動過程中，系統(tǒng)的機械能一定守恒CD16:質(zhì)量為M的物體B與彈簧相連，在光滑水平面上做簡諧運動，振動

11、過程中， 當B運動到最遠位置時,輕輕把質(zhì)量為m的物體A放置在物體B上,它們一起在光滑水平面上做簡諧運動時，試分析系統(tǒng)的能量與振動的周期如何變化BA若B當運動到平衡位置時,把A輕輕放上呢?F=(m1+m2)g17、一較長的彈簧兩端拴著質(zhì)量分別為m1和m2的物體，今將m2放于水平面上，緩緩向下加力將m1往下壓，如圖，m1到最低點時所施壓力大小為F若要求撤去F后m1跳起將m2拉得跳離桌面，F(xiàn)至少多大？ 延伸18.如右圖所示,物體A置于物體B上,一輕彈簧一端固定,另一端與B相連,在彈性限度范圍內(nèi),A和B在光滑水平面上往復(fù)運動(不計空氣阻力),并保持相對靜止.則下列說法正確( )A.A和B均做簡諧運動B

12、.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比C.B對A的靜摩擦力對A做功,而A對B的靜摩擦力對B不做功D.B對A的靜摩擦力始終對A做正功,而A對B的靜摩擦力對B做負功解析:物體AB保持相對靜止,在輕質(zhì)彈簧的作用下做簡諧運動,故A正確;對AB整體由牛頓第二定律-kx=(mA+mB)a,對A用牛頓第二定律Ff=mAa,解得: 故B正確;在靠近平衡位置的過程中,B對A的摩擦力對A做正功.在遠離平衡位置的過程中,B對A的摩擦力對A做負功,A對B的摩擦力也做功,故CD選項錯誤.答案:AB19:如右圖所示,一彈簧振子在AB間做簡諧運動,平衡位置為O.已知振子質(zhì)量為M,若振子運動到B處時將一質(zhì)量為m的物體

13、放到M的上面,且m和M間無相對運動地一起運動,下述正確的是( )A.振幅不變B.振幅減小C.最大動能不變D.最大動能減小解析:振子運動到B時速度為零,此時放上m,系統(tǒng)此時的總能量為彈簧的彈性勢能.由于運動中機械能守恒,所以振幅保持不變,因此A選項正確,B錯誤;由于機械能守恒,最大動能不變,所以C正確,D錯誤.答案:AC點評:同一簡諧運動中的能量只由振幅決定,即振幅不變系統(tǒng)能量不變,當位移最大時系統(tǒng)的能量體現(xiàn)為勢能,動能為零,當處于平衡位置時勢能為零,動能最大,這兩點是解決此類問題的突破口.20.在光滑水平面上有一彈簧振子,彈簧的勁度系數(shù)為k,振子質(zhì)量為M,振動的最大速度為v0,如右圖所示,當振子在最大位移為A的時刻把質(zhì)量為m的物體輕放其上,則:(1)要保持物體和振子一起振動起來,兩者間的摩擦因數(shù)至少是多少?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(2)一起振動時,兩者過平衡位置的速度多大?振幅又是多少?解析:放物體前最大回復(fù)力F=kA,振動的最大機械能為