2024-2025學(xué)年高中物理第十一章機(jī)械振動1簡諧運動課時作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE5簡諧運動限時45分鐘總分100分一、單選題(每小題7分，共42分)1．下列運動中不屬于機(jī)械振動的是(B)A．樹枝在風(fēng)的作用下運動B．豎直向上拋出的物體的運動C．說話時聲帶的運動D．爆炸聲引起窗扇的運動解析：物體在平衡位置旁邊所做的往復(fù)運動屬于機(jī)械振動；豎直向上拋出的物體到最高點后返回落地，不具有運動的往復(fù)性，因此不屬于機(jī)械振動．2.裝有沙粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示．將試管豎直提起少許，然后靜止釋放并起先計時，在肯定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動．若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動的圖象中可能正確的是(D)解析：試管被豎直提起少許，說明試管在其平衡位置以上最大位移處釋放，D正確．3．如圖所示為一個水平方向的彈簧振子，小球在MN間做簡諧運動，O是平衡位置．關(guān)于小球的運動狀況，下列描述正確的是(D)A．小球經(jīng)過O點時速度為零B．小球經(jīng)過M點與N點時有相同的加速度C．小球從M點向O點運動過程中，加速度減小，速度減小D．小球從O點向N點運動過程中，加速度增大，速度減小解析：小球經(jīng)過O點時速度最大，A錯；小球在M點與N點的加速度大小相等，方向相反，B錯；小球從M向O點運動時，速度增大，加速度減小，C錯；小球從O向N運動時，速度減小，加速度增大，D對．4．一質(zhì)點做簡諧運動，當(dāng)位移為正的最大值時，質(zhì)點的(D)A．速度為正的最大值，加速度為零B．速度為負(fù)的最大值，加速度為零C．速度為零，加速度為正的最大值D．速度為零，加速度為負(fù)的最大值解析：位移為正的最大值時，速度為零，加速度為負(fù)向最大值，D正確．5．關(guān)于簡諧運動的位移、加速度和速度的關(guān)系，正確的說法是(C)A．位移減小時，加速度增大，速度增大B．位移方向總和加速度方向相反，和速度方向相同C．物體的速度增大時，加速度肯定減小D．物體向平衡位置運動時，速度方向和位移方向相同解析：位移減小時，加速度減小，速度增大，A錯誤；位移方向和速度方向不肯定相同，B錯誤；物體向平衡位置運動時，速度方向和位移方向相反，D錯誤．6．彈簧振子在做簡諧運動時，若某一過程中振子的速率在減小，則此時振子的(C)A．位移可能在減小B．速度與位移方向肯定相反C．位移肯定在增大D．加速度與速度方向可能相同解析：振子的速率在減小，則動能減小、勢能增加，故振子必定從平衡位置向最大位移處運動，振子的位移在增大，故A錯誤，C正確；由A分析知，振子從平衡位置向最大位移運動，速度與位移同方向，故B錯誤；振子從平衡位置向最大位移運動，速度與位移同方向，而加速度的方向始終與位移的方向相反，所以加速度與速度方向相反，故D錯誤．二、多選題(每小題8分，共24分)7.如圖所示為一質(zhì)點的簡諧運動圖象．由圖可知(CD)A．質(zhì)點的運動軌跡為正弦曲線B．t＝0時，質(zhì)點正通過平衡位置向正方向運動C．t＝0.25s時，質(zhì)點的速度方向與位移的正方向相同D．質(zhì)點運動過程中，兩端點間的距離為0.1m解析：簡諧運動圖象反映質(zhì)點的位移隨時間變更的狀況，不是質(zhì)點的運動軌跡，故A錯誤．t＝0時，質(zhì)點離開平衡位置的位移最大，速度為零，故B錯誤．依據(jù)圖象的斜率表示速度，則t＝0.25s時，質(zhì)點的速度為正值，則速度方向與位移的正方向相同，故C正確．質(zhì)點運動過程中，兩端點間的距離為s＝2A＝2×5cm＝10cm＝0.1m，故D正確．故選CD.8．如圖所示為某一質(zhì)點的振動圖象，由圖象可知在t1和t2兩時刻，質(zhì)點的速度v1、v2，加速度a1、a2的關(guān)系正確的為(AD)A．v1<v2，方向相同 B．v1>v2，方向相反C．a(chǎn)1>a2，方向相同 D．a(chǎn)1>a2，方向相反解析：從圖可知，在t1和t2兩時刻質(zhì)點都向負(fù)方向運動，速度方向相同，由圖可得，質(zhì)點在t2時刻離平衡位置較近，速度較大，即有v1<v2，故A正確，B錯誤；在t1和t2兩時刻質(zhì)點的位移方向相反，則加速度方向相反，質(zhì)點在t1時刻離平衡位置較遠(yuǎn)，加速度較大，即有a1>a2，故C錯誤，D正確．9．如圖甲所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動．取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變更如圖乙所示，下列說法正確的是(BD)A．t＝0.4s時，振子的速度方向向右B．t＝0.8s時，振子在O點和A點之間C．t＝0.6s和t＝1.2s時刻，振子的速度完全相同D．t＝1.5s到t＝1.8s的時間內(nèi)，振子的加速度漸漸減小解析：t＝0.4s時，振子的速度向左，A錯誤；t＝0.8s時，振子在OA之間，B正確；t＝0.6s和t＝1.2s時刻振子的速度方向相反，C錯；t＝1.5s到t＝1.8s時間內(nèi)振子從B運動到O，加速度漸漸減小，D正確．三、非選擇題(共34分)10．(10分)如圖所示，小球被套在光滑的水平桿上，跟彈簧相連組成彈簧振子，小球在平衡位置旁邊的A、B間往復(fù)運動，以O(shè)為位移起點，向右為位移x的正方向，則：(1)速度由正變負(fù)的位置在B；(2)位移為負(fù)向最大值的位置在A；(3)加速度由正變負(fù)的位置在O；(4)加速度達(dá)到正向最大值的位置在A.解析：矢量由正變負(fù)時，就是矢量變更方向時，也就是該矢量數(shù)值為零時，故速度由正變負(fù)的位置在B點，加速度由正變負(fù)的位置在O點，負(fù)向最大位移的位置在A點．加速度a＝－eq\f(kx,m)，正向最大加速度處的位置在A點．11．(12分)如圖所示為某質(zhì)點做簡諧運動的圖象，質(zhì)點在前6s內(nèi)通過的路程是多少？在6～8s的平均速度大小為多少？方向如何？答案：6cm1×10－2m/s方向沿x軸正方向解析：質(zhì)點在前6s內(nèi)通過的路程s＝eq\f(6,8)×4×2cm＝6cm，6～8s內(nèi)平均速度大小eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝eq\f(2cm,2s)＝1×10－2m/s，方向沿x軸正方向．12．(12分)一個質(zhì)點經(jīng)過平衡位置O，在A、B間做簡諧運動如圖甲所示，它的振動圖象如圖乙所示，設(shè)向右為正方向，則：(1)OB的長度是多少？(2)第0.2s末質(zhì)點的速度方向是什么？(3)第0.7s時，質(zhì)點位置在哪兩點之間？(4)質(zhì)點從O點運動到B點再運動到A點所需時間為多少？答案：(1)5cm(2)向左(3)O與B之間(4)0.6s解析：(1)向右為正方向，O為平衡位置，質(zhì)點在B處有正最大位移，所以O(shè)B＝5cm.(2)0.2s末質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向負(fù)最大位