2024-2025學(xué)年高中物理分層訓(xùn)練一簡諧運(yùn)動含解析新人教版選修3-4

PAGE6-分層訓(xùn)練(一)簡諧運(yùn)動A組：基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1．一彈簧振子在振動過程中的某段時間內(nèi)加速度數(shù)值越來越大，則在這段時間內(nèi)()A．振子的速度漸漸增大B．振子在向平衡位置運(yùn)動C．振子的速度方向與加速度方向一樣D．振子的位移漸漸增大2．一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動，則下列說法中正確的是()A．若位移為負(fù)值，則速度肯定為正值，加速度也肯定為正值B．振子通過平衡位置時，速度為零，加速度最大C．振子每次通過平衡位置時，加速度相同，速度也肯定相同D．振子每次通過同一位置時，其速度不肯定相同，但加速度肯定相同3．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象如圖所示，在前2s內(nèi)具有最大負(fù)方向速度的時刻是()A．0.5sB．1sC．1.5sD．2s4．(多選)某彈簧振子沿x軸的簡諧運(yùn)動圖象如圖所示，下列描述正確的是()A．t＝0s時，振子的速度為零，位移為零B．t＝1s時，振子的速度為正向最大C．t＝2s時，振子的速度為負(fù)的最大值D．t＝3s時，振子的位移為負(fù)向最大5.如圖所示，一個彈簧振子在A、B間做簡諧運(yùn)動，O點(diǎn)是平衡位置，以某時刻作為計時零點(diǎn)(t＝0)，過eq\f(1,4)周期，振子具有正方向的最大速度．那么下列四幅圖象中能夠正確反映振子的振動狀況的圖線是()6.(多選)如圖所示為某物體做簡諧運(yùn)動的圖象，下列說法中正確的是()A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N位移是先減小后增大D．由M→N位移始終減小7.(多選)在右圖中，當(dāng)振子由A向O運(yùn)動時，下列說法正確的是()A．振子的位移在減小B．振子的運(yùn)動方向向左C．振子的位移方向向左D．振子的位移在增大8.某彈簧振子沿x軸的簡諧運(yùn)動圖象如圖所示，下列描述正確的是()A．t＝1s時，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值B．t＝2s時，振子的速度為負(fù)，加速度為正的最大值C．t＝3s時，振子的速度為負(fù)的最大值，加速度為零D．t＝4s時，振子的速度為正，加速度為負(fù)的最大值9．如圖甲所示，彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動．取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的改變圖象如圖乙所示，下列說法正確的是()A．t＝0.4s時，振子的速度方向向右B．t＝0.8s時，振子在O點(diǎn)和B點(diǎn)之間C．t＝0.6s時刻和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B組：實(shí)力提升練10．懸掛在豎直方向上的彈簧振子，從最低點(diǎn)的位置向上運(yùn)動時起先計時，它的振動圖象如圖所示，由圖可知()A．t＝1.25s時振子的加速度為正，速度為正B．t＝1.7s時振子的加速度為負(fù)，速度為負(fù)C．t＝1.0s時振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值D．t＝3.5s時振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值11．(多選)如圖所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定，它們組成一個振動系統(tǒng)．用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，鋼球便上下振動起來，若以豎直向下為正方向，則下列說法正確的是()A．鋼球的最低處為平衡位置B．鋼球原來靜止時的位置為平衡位置C．鋼球振動到距原靜止位置下方3cm處時位移為3cmD．鋼球振動到距原靜止位置上方2cm處時位移為2cm12.裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示，將試管豎直提起少許，然后由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(yùn)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()13．(多選)如圖所示是用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移—時間圖象，下列關(guān)于該圖象的說法中正確的是()A．該圖象的坐標(biāo)原點(diǎn)建立在振子的平衡位置B．從圖象中可以看出振子在振動過程中是沿t軸方向移動的C．為了顯示振子在不同時刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直于x軸方向勻速運(yùn)動D．圖象中振子的疏密顯示出相同時間內(nèi)振子位置改變的快慢不同14．如圖甲所示為一水平彈簧振子的振動圖象，規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，試依?jù)圖象分析以下問題：(1)如圖乙所示的振子振動的起始位置是________，從初始位置起先，振子向________(選填“右”或“左”)運(yùn)動．(2)在圖乙中，找出圖象甲中的O、A、B、C、D各對應(yīng)振動過程中的哪個位置？即O對應(yīng)________，A對應(yīng)________，B對應(yīng)________，C對應(yīng)________，D對應(yīng)________．(3)在t＝2s時，振子的速度方向與t＝0時振子的速度方向________．(4)質(zhì)點(diǎn)在前4s末的位移等于________．分層訓(xùn)練(一)簡諧運(yùn)動1．解析：振子的加速度數(shù)值越來越大，說明振子在向最大位移處運(yùn)動，速度越來越小，速度方向與加速度方向相反，故D正確．答案：D2．解析：位移為負(fù)值時，速度可以為正也可以為負(fù)，加速度肯定為正值，A錯誤；彈簧振子做簡諧運(yùn)動時，經(jīng)過同一點(diǎn)時受的彈力必定是大小相等、方向相同，故加速度必定相同，但經(jīng)過同一點(diǎn)時只是速度的大小相等，方向不肯定相同，D正確；經(jīng)過平衡位置時，加速度為零，速率最大，但每次經(jīng)過平衡位置時的運(yùn)動方向可能不同，B、C錯誤．答案：D3．解析：質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置時速度最大，速度方向可以依據(jù)切線斜率的正負(fù)來推斷，也可以依據(jù)下一時刻位移的改變來推斷，還可以依據(jù)簡諧運(yùn)動的過程來推斷．該題中，從t＝0到t＝1s時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向負(fù)方向的最大位移處運(yùn)動，因此可推斷速度方向?yàn)樨?fù)方向．當(dāng)位移為零時速度最大，所以0.5s時負(fù)方向上速度最大．A正確．答案：A4．解析：t＝0s時，振子過平衡位置向x軸正方向運(yùn)動，速度最大，此時位移為零，A錯誤；t＝1s時，振子在x軸正向最大位移處，速度為零，B錯誤；t＝2s時，振子過平衡位置向x軸負(fù)方向運(yùn)動，速度為負(fù)的最大值，C正確；t＝3s時，振子的位移為負(fù)向最大，D正確．故選C、D.答案：CD5．解析：由題給條件知：t＝eq\f(1,4)T時，振子具有正向最大速度知：此時振子通過平衡位置，即x＝0，且沿x軸正方向運(yùn)動．故只有D正確．答案：D6．解析：由簡諧運(yùn)動圖象可知，P→Q離開平衡位置的位移增大，向正方向運(yùn)動，速度減??；物體從正方向最大位移處向負(fù)方向運(yùn)動，先后經(jīng)過M、N兩點(diǎn)，且N點(diǎn)在平衡位置另一側(cè)，故從M→N位移先減小后增大．答案：AC7．解析：對簡諧運(yùn)動而言，其位移總是相對平衡位置O而言，所以C、D錯誤．由于振子在O點(diǎn)右側(cè)由A向O運(yùn)動，所以振子的位移方向向右，運(yùn)動方向向左，位移不斷減小，故A、B項(xiàng)正確．答案：AB8．解析：A對：t＝1s時，振子處于正的最大位移處，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值．B錯：t＝2s時，振子在平衡位置且向x軸負(fù)方向運(yùn)動，則振子的速度為負(fù)，加速度為零．C錯：t＝3s時，振子處于負(fù)的最大位移處，振子的速度為零，加速度為正的最大值．D錯：t＝4s時，振子在平衡位置且向x軸正方向運(yùn)動，則振子的速度為正，加速度為零．答案：A9．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錯；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(yùn)動到O，加速度漸漸減小，D正確．答案：D10．解析：簡諧運(yùn)動的x－t圖象反映了振子位移隨時間改變的規(guī)律．由題圖可知，t＝1.25s時振子沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，速度為負(fù)，但振子速度在增大，故其加速度向下，為負(fù)，選項(xiàng)A錯誤；t＝1.7s時振子沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，速度為負(fù)，但振子速度在減小，故其加速度向上，為正，選項(xiàng)B錯誤；t＝1.0s時振子位移最大，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值，選項(xiàng)C正確；t＝3.5s時振子的位移為零，速度最大，加速度為零，選項(xiàng)D錯誤．答案：C11．解析：振子平衡位置的定義為振子靜止時的位置，故選項(xiàng)A錯誤，B正確．振動的位移為從平衡位置指向某時刻物體所在位置的有向線段，據(jù)題意規(guī)定豎直向下為正方向，所以當(dāng)鋼球振動到原靜止位置下方時位移為正，振動到原靜止位置上方時位移為負(fù)，即C選項(xiàng)中位移為3cm，D選項(xiàng)中位移為－2cm，可推斷選項(xiàng)C正確，D錯誤．答案：BC12．解析：試管在豎直方向上做簡諧運(yùn)動，平衡位置是在重力與浮力相等的位置，起先時向上提起的距離，就是其偏離平衡位置的位移，為正向最大位移，因此應(yīng)選D.答案：D13．解析：由題圖可直觀地獲得以下信息：(1)t＝0時刻振子的位置；(2)振子的振動方向；(3)底片的運(yùn)動方向；(4)振子振動速度的改變等．由題圖可知，t＝0時刻振子的位移為0，故位于平衡位置，選項(xiàng)A正確；振子只在x軸上振動，橫軸雖是由底片勻速運(yùn)動得到的位移，但已由t＝eq\f(x,v)轉(zhuǎn)化成了時間軸，選項(xiàng)B錯誤，C正確；題圖中兩相鄰振子之間的時間間隔相同，故疏處說明振子位置改變快，密處說明振子位置改變慢，選項(xiàng)D正確．答案：ACD14．解析：由圖象可知，起始位置位移為零，而位移的大小是指由平衡位置指向振子所在位置的有向線段的