高中物理《選擇性必修第一冊(cè)》課后習(xí)題 1　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

第二章機(jī)械振動(dòng)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(2021山東威海期中)如圖所示,一彈性小球被水平拋出,在兩個(gè)互相平行的豎直平面間運(yùn)動(dòng),小球落在地面之前的運(yùn)動(dòng)()A.是機(jī)械振動(dòng),但不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),但不是機(jī)械振動(dòng)C.是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),同時(shí)也是機(jī)械振動(dòng)D.不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),也不是機(jī)械振動(dòng)2.(多選)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,有兩點(diǎn)A、A'關(guān)于平衡位置對(duì)稱,則物體()A.在A點(diǎn)和A'點(diǎn)的位移相同B.在兩點(diǎn)處的速度可能相同C.在兩點(diǎn)處的加速度可能相同D.在兩點(diǎn)處的動(dòng)能一定相同3.(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(shí)間圖像,下列有關(guān)該圖像的說(shuō)法正確的是()A.該圖像的坐標(biāo)原點(diǎn)是隨意選取的B.從圖像中可以看出小球在振動(dòng)過(guò)程中是沿t軸方向移動(dòng)的C.為了顯示小球在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移,讓底片沿垂直x軸的方向勻速運(yùn)動(dòng)D.圖像中小球的疏密顯示出相同時(shí)間內(nèi)小球位置變化快慢不同4.(多選)一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.振動(dòng)圖像是從平衡位置開始計(jì)時(shí)的B.1s末速度最大C.1s末速度沿x軸負(fù)方向D.1s末速度為零5.在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其振動(dòng)圖像如圖所示。假設(shè)向右的方向?yàn)檎较?則物體的位移向左且速度向右的時(shí)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.(2021山東安丘高二期中)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,其中不屬于機(jī)械振動(dòng)的是()7.圖甲為一彈簧振子的振動(dòng)圖像,彈簧振子以E為平衡位置,在F、G兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),如圖乙所示。規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?試根據(jù)圖像分析以下問(wèn)題:(1)如圖乙所示,振子振動(dòng)的起始位置是,從起始位置開始,振子向(選填“右”或“左”)運(yùn)動(dòng)。

(2)在圖乙中,找出如圖甲所示圖像中的O、A、B、C、D各對(duì)應(yīng)振動(dòng)過(guò)程中的位置。即O對(duì)應(yīng),A對(duì)應(yīng),B對(duì)應(yīng),C對(duì)應(yīng),D對(duì)應(yīng)。

(3)在t=2s時(shí),振子的速度的方向與t=0時(shí)速度的方向(選填“相同”或“相反”)。

(4)振子在前4s內(nèi)的位移等于。

8.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像,以豎直向上為正方向。根據(jù)圖像中的信息,回答下列問(wèn)題:(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大?(2)在1.5s和2.5s兩個(gè)時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?(3)質(zhì)點(diǎn)在第2s末的位移大小是多少?在前4s內(nèi)的路程是多少?關(guān)鍵能力提升練9.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它的振動(dòng)圖像如圖所示,則()A.圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡B.有向線段OA是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)間內(nèi)的位移C.有向線段OA在x軸上的投影是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)間內(nèi)的位移D.有向線段OA的斜率是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的瞬時(shí)速率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,然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí),在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。若取豎直向上為正方向,則以下描述試管振動(dòng)的圖像可能正確的是()11.在心電圖儀、地震儀等儀器工作過(guò)程中,要進(jìn)行振動(dòng)記錄,圖甲是一個(gè)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(dāng)小球振動(dòng)時(shí),勻速拉動(dòng)紙帶(紙帶速度與振子振動(dòng)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(dòng)紙帶的速度為1m/s,作出P的振動(dòng)圖像。

參考答案1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1.D機(jī)械振動(dòng)是指物體或質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近做有規(guī)律的往復(fù)運(yùn)動(dòng),小球的運(yùn)動(dòng)不是往復(fù)運(yùn)動(dòng),故小球在兩豎直平面間的運(yùn)動(dòng)不是機(jī)械振動(dòng),簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)的一種,且其位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律,故小球的運(yùn)動(dòng)也不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故選D。2.BD根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,關(guān)于平衡位置的對(duì)稱點(diǎn),物體的位移大小相等,但方向相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體的速度大小相等,方向可以相同,也可以相反,故選項(xiàng)B正確;物體的加速度大小相等,方向相反,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于速度大小相等,動(dòng)能一定相同,選項(xiàng)D正確。3.CD從圖像中能看出坐標(biāo)原點(diǎn)在平衡位置,不是隨意選取的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;橫軸是由底片勻速運(yùn)動(dòng)得到的時(shí)間軸,小球只在x軸上振動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;圖像中相鄰小球之間時(shí)間相同,密處位置變化慢,選項(xiàng)D正確。4.AD在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置,所以選項(xiàng)A正確;最大位移處是運(yùn)動(dòng)方向改變的位置,速度為零,故選項(xiàng)D正確,B、C錯(cuò)誤。5.D據(jù)題意,假設(shè)向右的方向?yàn)檎较?則物體的位移向左,位移應(yīng)為負(fù)值,即時(shí)間段在2~4s內(nèi);速度向右,為正值,根據(jù)位移圖像的切線斜率等于速度,可知應(yīng)在3~4s內(nèi),故D正確。6.DA、B、C三圖所示質(zhì)點(diǎn)均在某一位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng),均為機(jī)械振動(dòng);而D所示的質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,不屬于機(jī)械振動(dòng),故選D。7.答案(1)E右(2)EGEFE(3)相反(4)0解析(1)由x-t圖像知,在t=0時(shí),振子在平衡位置,故起始位置為E;從t=0時(shí)刻開始,振子向正的最大位移處運(yùn)動(dòng),即向右運(yùn)動(dòng)。(2)由x-t圖像知,O點(diǎn)、B點(diǎn)、D點(diǎn)對(duì)應(yīng)平衡位置的E點(diǎn);A點(diǎn)在正的最大位移處,對(duì)應(yīng)G點(diǎn);C點(diǎn)在負(fù)的最大位移處,對(duì)應(yīng)F點(diǎn)。(3)t=2s時(shí),圖線切線斜率為負(fù),即速度方向?yàn)樨?fù)方向;t=0時(shí),圖線切線斜率為正,即速度方向?yàn)檎较?故兩時(shí)刻速度方向相反。(4)4s末振子回到平衡位置,故振子在前4s內(nèi)的位移為零。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(diǎn)的振動(dòng)過(guò)程可知,質(zhì)點(diǎn)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(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)位移x>0,且減小,因此是向平衡位置運(yùn)動(dòng),即豎直向下運(yùn)動(dòng);從2.5s到3s時(shí)間間隔內(nèi),位移x<0,且|x|增大,因此是遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng),即豎直向下運(yùn)動(dòng)。(3)質(zhì)點(diǎn)在第2s末時(shí),處在平衡位置,因此位移為0;質(zhì)點(diǎn)在前4s內(nèi)完成一個(gè)周期性運(yùn)動(dòng),其路程為4×10cm=40cm。9.C題圖中的曲線為質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)間內(nèi)的位移,應(yīng)為曲線在t1時(shí)刻的縱坐標(biāo),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的瞬時(shí)速率應(yīng)是曲線在t1時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的切線的斜率大小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.D試管在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),平