新教材2024-2025學年高中物理第2章機械振動1簡諧運動分層作業(yè)新人教版選擇性必修第一冊

簡諧運動A級必備學問基礎(chǔ)練1.如圖所示,一彈性小球被水平拋出,在兩個相互平行的豎直平面間運動,小球落在地面之前的運動()A.是機械振動,但不是簡諧運動B.是簡諧運動,但不是機械振動C.是簡諧運動,同時也是機械振動D.不是簡諧運動,也不是機械振動2.(多選)物體做簡諧運動的過程中,有兩點A、A'關(guān)于平衡位置對稱,則物體()A.在A點和A'點的位移相同B.在兩點處的速度可能相同C.在兩點處的加速度可能相同D.在兩點處的動能肯定相同3.(多選)用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移—時間圖像如圖所示,下列有關(guān)該圖像的說法正確的是 ()A.該圖像的坐標原點是隨意選取的B.從圖像中可以看出小球在振動過程中是沿t軸方向移動的C.為了顯示小球在不同時刻偏離平衡位置的位移,讓底片沿垂直x軸的方向勻速運動D.圖像中小球的疏密顯示出相同時間內(nèi)小球位置變更快慢不同4.(多選)一質(zhì)點做簡諧運動的圖像如圖所示,下列說法正確的是()A.振動圖像是從平衡位置起先計時的B.1s末速度最大C.1s末速度沿x軸負方向D.1s末速度為零5.在水平方向上做簡諧運動的質(zhì)點,其振動圖像如圖所示。假設(shè)向右的方向為正方向,則物體的位移向左且速度向右的時間段是()A.0到1s內(nèi) B.1s到2s內(nèi)C.2s到3s內(nèi) D.3s到4s內(nèi)6.質(zhì)點運動的位移x與時間t的關(guān)系如圖所示,其中不屬于機械振動的是()7.(振動圖像的理解)如圖甲所示,一彈簧振子在A、B間振動,取向右為正方向,振子經(jīng)過O點時為計時起點,其振動的x-t圖像如圖乙所示,則下列說法正確的是 ()A.t4時刻振子在A點B.t2時刻振子在B點C.在t1~t2時間內(nèi),振子的位移在增大D.在t3~t4時間內(nèi),振子的位移在減小8.某質(zhì)點沿豎直方向做簡諧運動的振動圖像如圖所示,以豎直向上為正方向。依據(jù)圖像中的信息,回答下列問題:(1)質(zhì)點離開平衡位置的最大距離有多大?(2)在1.5s和2.5s兩個時刻,質(zhì)點向哪個方向運動?(3)質(zhì)點在第2s末的位移大小是多少?在前4s內(nèi)的路程是多少?B級關(guān)鍵實力提升練9.(多選)(2024湖南益陽高二階段練習)獲得彈簧振子的位移—時間圖像的一種方法如圖所示,下列說法正確的是()A.假如紙帶不動,作出的振動圖像仍舊是正弦函數(shù)曲線B.假如紙帶不動,作出的振動圖像是一段線段C.圖示時刻,小球正經(jīng)過平衡位置向右運動D.若紙帶運動的速度不恒定,則紙帶上描出的仍舊是簡諧運動的圖像10.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動。若取豎直向上為正方向,則以下描述試管振動的圖像可能正確的是()11.(多選)輕質(zhì)彈簧的下端懸掛一個鋼球,上端固定,它們組成了一個振動系統(tǒng),稱為豎直彈簧振子,如圖甲所示。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。圖乙所示的照片是通過頻閃照相得到的,頻閃儀每隔0.05s閃光一次,閃光的瞬間鋼球被照亮,從而得到閃光時鋼球的位置。拍攝時底片從左往右勻速運動,因此在底片上留下了鋼球的一系列的像,相鄰兩個位置之間的時間相隔為0.05s。下列說法正確的是()A.鋼球原來靜止時的位置就是振子的平衡位置B.釋放鋼球的初始位置就是振子的平衡位置C.忽視空氣阻力,以地面為參考系可以將鋼球的運動看作是簡諧運動D.忽視空氣阻力,以底片為參考系可以將鋼球的運動看作是簡諧運動12.在心電圖儀、地震儀等儀器工作過程中,要進行振動記錄,圖甲是一個常用的記錄方法:在彈簧振子的小球上安裝一支繪圖筆P,在下面放一條白紙帶。當小球振動時,勻速拉動紙帶(紙帶速度與振子振動方向垂直),繪圖筆就在紙帶上畫出一條曲線,如圖乙所示。若勻速拉動紙帶的速度為1m/s,作出P的振動圖像。

參考答案簡諧運動1.D機械振動是指物體或質(zhì)點在其平衡位置旁邊做有規(guī)律的往復運動,小球的運動不是往復運動,故小球在兩豎直平面間的運動不是機械振動,簡諧運動是機械振動的一種,且其位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律,故小球的運動也不是簡諧運動,故選D。2.BD依據(jù)簡諧運動的特點可知,關(guān)于平衡位置的對稱點,物體的位移大小相等,但方向相反,選項A錯誤;物體的速度大小相等,方向可以相同,也可以相反,故選項B正確;物體的加速度大小相等,方向相反,選項C錯誤;由于速度大小相等,動能肯定相同,選項D正確。3.CD從圖像中能看出坐標原點在平衡位置,不是隨意選取的,選項A錯誤;橫軸是由底片勻速運動得到的時間軸,小球只在x軸上振動,選項B錯誤,C正確;圖像中相鄰小球之間時間相同,密處位置變更慢,選項D正確。4.AD在t=0時刻,質(zhì)點處于平衡位置,所以選項A正確;最大位移處是運動方向變更的位置,速度為零,故選項D正確,B、C錯誤。5.D據(jù)題意,假設(shè)向右的方向為正方向,則物體的位移向左,位移應為負值,即時間段在2~4s內(nèi);速度向右,為正值,依據(jù)位移圖像的切線斜率等于速度,可知應在3~4s內(nèi),故D正確。6.DA、B、C三圖所示質(zhì)點均在某一位置旁邊做往復運動,均為機械振動;而D所示的質(zhì)點沒有往復運動過程,不屬于機械振動,故選D。7.C振子在A點和B點時位移最大,由于取向右為正方向,所以振子運動到A點有正向最大位移,運動到B點有負向最大位移,則t2時刻振子在A點,t4時刻振子在B點,故A、B錯誤;振子的位移以平衡位置為起點,所以在t1~t2和t3~t4時間內(nèi)振子的位移都在增大,故C正確,D錯誤。8.答案(1)10cm(2)豎直向下豎直向下(3)040cm解析(1)由圖像上的信息,結(jié)合質(zhì)點的振動過程可知,質(zhì)點離開平衡位置的最大距離就是|x|的最大值,為10cm。(2)從1.5s到2s時間間隔內(nèi),質(zhì)點位移x>0,且減小,因此是向平衡位置運動,即豎直向下運動;從2.5s到3s時間間隔內(nèi),位移x<0,且|x|增大,因此是遠離平衡位置運動,即豎直向下運動。(3)質(zhì)點在第2s末時,處在平衡位置,因此位移為0;質(zhì)點在前4s內(nèi)完成一個周期性運動,其路程為4×10cm=40cm。9.BC當紙帶不動時,描出的只是小球在平衡位置兩側(cè)往復運動的軌跡,即一段線段,A錯誤,B正確;由振動圖像可以看出,圖示時刻小球正經(jīng)過平衡位置向右運動,C正確;只有當紙帶勻速運動時,運動時間才與紙帶運動的位移成正比,振動圖像才是正弦或余弦函數(shù)曲線,而簡諧運動的圖像肯定是正弦或余弦函數(shù)曲線,D錯誤。10.D試管在豎直方向上做簡諧運動,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最大位移,為正向最大位移,試管由正向最大位移處起先運動,故正確選項為D。11.AC鋼球的平衡位置是彈力和重力相平衡的位置,也就是靜止時所處的位置,鋼球在釋放的初始位置時,合力是豎直向下的,此位置不是平衡位置,A正確