高中物理 第十一章 機械振動 1簡諧運動自我小測 新人教版選修3-41

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簡諧運動 1．簡諧運動屬于下列哪種性質(zhì)的運動(　　)。 A．勻速運動　　　　　　　 B．勻變速運動 C．非勻變速運動 D．機械振動 2．如圖所示，一彈性小球被水平拋出，在兩個互相豎直平行的平面間運動，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 3．做簡諧運動的彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，則這段時間內(nèi)(　　)。 A．振子的位移越來越大 B．振子正向平衡位置運動 C．振子速度與位移方向相同 D．振子速度與位移方向相反 4．如圖所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定，它們組成一個振動的系統(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，下列說法中正確的是(　　)。 A．鋼球的最低處為平衡位置 B．鋼球的最高處為平衡位置 C．鋼球速度為0時的位置為平衡位置 D．鋼球原來靜止時的位置為平衡位置 5．如圖為一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象，由圖示可知(　　)。 A．t＝4 s時，質(zhì)點的速度為零，加速度為正的最大值 B．t＝1 s時，質(zhì)點的速度為負(fù)的最大值，加速度為零 C．t＝3 s時，質(zhì)點的位移為零，加速度為負(fù)的最大值 D．t＝2 s時，質(zhì)點的位移為負(fù)的最大值，速度為正的最大值 6．彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在水平方向上的A、B兩點間做簡諧運動，以下說法中正確的是(　　)。 A．振子在A、B兩點時的速度和位移均為零 B．振子在通過O點時速度的方向?qū)l(fā)生改變 C．振子所受的彈力方向總跟速度方向相反 D．振子離開O點的運動總是減速運動，靠近O點的運動總是加速運動 7.如圖所示的三個圖線分別是用不同的傳感器測出的不同物體的振動圖線。從三個圖線可知，這三個物體振動的共同特點是具有______。三個物體中，最簡單的振動是______的振動。圖中心臟跳動的圖線是某人的心電圖，方格紙每個小方格的寬度是0.5 cm，若心電圖記錄儀拖動方格紙的速度是1.8 cm/s，則此人的心率是______次/分。 8．在心電圖儀、地震儀等儀器工作過程中，要進行振動記錄，如圖甲所示是一個常用的記錄方法：在彈簧振子的小球上安裝一支記錄用筆P，在下面放一條白紙帶。當(dāng)小球振動時，勻速拉動紙帶(紙帶速度與振子振動方向垂直)，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1 m/s，作出P的振動圖象。 9．如圖所示是某質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象。根據(jù)圖象中的信息，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10 s和30 s這兩個時刻，質(zhì)點的位移各是多少？ (3)在15 s和25 s這兩個時刻，質(zhì)點向哪個方向運動？ (4)質(zhì)點相對平衡位置的位移方向在哪些時間內(nèi)跟它瞬時速度的方向相同？在哪些時間內(nèi)跟瞬時速度的方向相反？ 參考答案 1. 答案：CD　以做簡諧運動的彈簧振子為例，振子是在平衡位置附近做往復(fù)運動，并且平衡位置處合力為零，加速度為零，速度最大。從平衡位置向最大位移處運動的過程中，振子的受力是變化的，因此加速度也是變化的。故A、B項錯誤，C、D項正確。 2. 答案：D　機械振動具有往復(fù)的特性，可以重復(fù)地進行，小球在運動過程中，沒有重復(fù)運動的路徑，因此不是機械振動，當(dāng)然也肯定不是簡諧運動。 3. 答案：BD　彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，說明它正向平衡位置運動，故位移越來越小，A項錯誤，B項正確；位移方向是從平衡位置指向振子，故振子速度與位移方向相反，C項錯誤，D項正確。 4. 答案：D　彈簧振子有水平彈簧振子，有豎直彈簧振子，題中所述為豎直彈簧振子。不管哪一種彈簧振子，其平衡位置均為振子靜止時所處的位置。在振動過程中，應(yīng)為速度最大的位置。 5. 答案：B　t＝1 s時，質(zhì)點正通過平衡位置向負(fù)方向運動，合外力為零，加速度為零，速度負(fù)向最大。t＝2 s時，質(zhì)點在負(fù)的位移最大處，合外力最大，加速度正向最大，速度為零。t＝3 s時，質(zhì)點正通過平衡位置向正方向運動，合外力為零，加速度為零，速度正向最大。t＝4 s時，質(zhì)點在正的位移最大處，合外力最大，加速度負(fù)向最大，速度為零。 6答案：D 7. 解析：三個振動圖線都是周期性變化的，因此，這三個物體的振動的共同特點是具有周期性；其中最簡單的振動是彈簧振子的振動；由心臟跳動的圖線可知：在心臟每跳一下的時間間隔內(nèi)，方格紙前移距離為x＝3.20.5 cm＝1.6 cm，所以心臟跳動的時間間隔為T＝＝，此人的心率(每分鐘心跳次數(shù))為次/分＝67.5次/分。 答案：周期性　彈簧振子　67.5 8. 解析：該題考查簡諧運動圖象的畫法。乙圖中運動的位移值可以對應(yīng)不同的時刻，由x＝vt可知，當(dāng)x＝20 cm時，對應(yīng)時間t＝＝0.2 s，作出圖象如圖所示。 答案：見解析 9. 解析：(1)由圖象可以直接看出質(zhì)點離開平衡位置的最大距離為20 cm。 (2)在10 s時，位移為20 cm，在30 s時，位移為－20 cm。 (3)在15 s這一時刻，位移為正，且下一時刻，位移沿正方向減小。由此可知，此時刻質(zhì)點向平衡位置運動。同理可以判斷25 s時，質(zhì)點背離平衡位置向負(fù)的最大位移方向運動。 (4)在0～10 s內(nèi)，位移逐漸沿正方向增大，速度方向與位移方向相同；10～20 s內(nèi)，位移為正，但逐漸減小即向平衡位置靠近，速度與位移方向相反。同理可以判斷20～30 s內(nèi)和30～40 s內(nèi)位移和速度方向的關(guān)系。 答案：(1)20 cm (2)20 cm　－20 cm (3)向平衡位置運動　背離平衡位置向負(fù)的最大位移方向運動 (4)0～10 s和20～30 s　10～20 s和30～40 s