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    高中人教版 (2019)1 简谐运动课时练习

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    这是一份高中人教版 (2019)1 简谐运动课时练习,共6页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。


    一、单项选择题
    1.关于机械振动的位移和平衡位置,以下说法中正确的是( )
    A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置
    B.机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移
    C.机械振动的物体运动的路程越大,发生的位移也就越大
    D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移
    2.弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,以下说法正确的是( )
    A.振子在A、B两点时的速度和位移均为零
    B.振子在通过O点时速度的方向将发生改变
    C.振子所受的弹力方向总跟速度方向相反
    D.振子离开O点的运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动
    3.一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度数值越来越大,则在这段时间内( )
    A.振子的速度逐渐增大
    B.振子在向平衡位置运动
    C.振子的速度方向与加速度方向一致
    D.振子的位移逐渐增大
    4.一水平弹簧振子做简谐运动,则下列说法中正确的是( )
    A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值
    B.振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大
    C.振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同
    D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同
    5.如图所示,一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同.那么,下列说法正确的是( )
    A.振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
    B.振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
    C.振子在M、N两点加速度大小相等
    D.从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动
    6.如图所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t=0),过eq \f(1,4)周期,振子具有正方向的最大速度.那么下列四幅图像中能够正确反映振子的振动情况的图线是( )
    7.如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
    A.t=0.4 s时,振子的速度方向向右
    B.t=0.8 s时,振子在O点和B点之间
    C.t=0.6 s时刻和t=1.2 s时刻,振子的速度完全相同
    D.t=1.5 s到t=1.8 s的时间内,振子的加速度逐渐减小
    8.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
    A.t=1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值
    B.t=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
    C.t=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
    D.t=4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
    9.将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开,同时开始计时,其振动图像如图所示,则在t=0.15 s时( )
    A.振子正在做加速度减小的加速运动
    B.振子正在做加速度增大的减速运动
    C.振子速度方向沿x轴正方向
    D.振子的位移一定等于2 cm
    二、多项选择题
    10.
    在右图中,当振子由A向O运动时,下列说法正确的是( )
    A.振子的位移在减小
    B.振子的运动方向向左
    C.振子的位移方向向左
    D.振子的位移在增大
    11.如图所示为某物体做简谐运动的图像,下列说法中正确的是( )
    A.由P→Q位移在增大
    B.由P→Q速度在增大
    C.由M→N位移是先减小后增大
    D.由M→N位移始终减小
    12.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
    A.t=0 s时,振子的速度为零,位移为零
    B.t=1 s时,振子的速度为正向最大
    C.t=2 s时,振子的速度为负的最大值
    D.t=3 s时,振子的位移为负向最大
    13.
    如图所示,弹簧下端悬挂一钢球,上端固定,它们组成一个振动系统.用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,钢球便上下振动起来,若以竖直向下为正方向,则下列说法正确的是( )
    A.钢球的最低处为平衡位置
    B.钢球原来静止时的位置为平衡位置
    C.钢球振动到距原静止位置下方3 cm处时位移为 3 cm
    D.钢球振动到距原静止位置上方2 cm处时位移为2 cm
    三、非选择题
    14.
    如图所示是某质点做简谐运动的振动图像.根据图像中的信息,回答下列问题.
    (1)质点离开平衡位置的最大距离有多大?
    (2)质点在10 s末和20 s末的位移各是多少?
    (3)质点在15 s和25 s时各向什么方向运动?
    (4)质点在前30 s内运动的路程是多少?
    课时作业(五) 简谐运动
    1.解析:平衡位置是物体可以静止的位置,所以应与受力有关,与是否为振动范围的中心位置无关,A错误;振动位移是以平衡位置为初始点,到振动物体所在位置的有向线段,振动位移随时间而变化,振动物体偏离平衡位置最远时,振动位移最大,B正确,D错误;振动物体的位移与运动的路程没有关系,C错误.
    答案:B
    2.答案:D
    3.解析:振子的加速度数值越来越大,说明振子在向最大位移处运动,速度方向与加速度方向相反,速度越来越小,故D正确.
    答案:D
    4.解析:位移为负值时,速度可以为正也可以为负,加速度一定为正值,A错误;弹簧振子做简谐运动时,经过同一点时受的弹力必定是大小相等、方向相同,故加速度必定相同,但经过同一点时只是速度的大小相等,方向不一定相同,D正确;经过平衡位置时,加速度为零,速率最大,但每次经过平衡位置时的运动方向可能不同,B、C错误.
    答案:D
    5.解析:由题意和简谐运动的对称性特点知:M、N两点关于平衡位置O对称.因位移、速度、加速度和力都是矢量,它们要相同,必须大小相等、方向相同.M、N两点关于O点对称,振子所受弹力应大小相等,方向相反,振子位移也是大小相等,方向相反,由此可知,A、B选项错误.振子在M、N两点的加速度虽然方向相反,但大小相等,故C选项正确.振子由M到O速度越来越大,但加速度越来越小,振子做加速运动,但不是匀加速运动.振子由O到N速度越来越小,但加速度越来越大,振子做减速运动,但不是匀减速运动,故D选项错误.
    答案:C
    6.解析:由题给条件知:t=eq \f(1,4)T时,振子具有正向最大速度知:此时振子通过平衡位置,即x=0,且沿x轴正方向运动.故只有D正确.
    答案:D
    7.解析:t=0.4 s时,振子的速度向左,A错误;t=0.8 s时,振子在OA之间,B错;t=0.6 s和t=1.2 s时刻振子的速度方向相反,C错;t=1.5 s到t=1.8 s时间内,振子从B运动到O,加速度逐渐减小,D正确.
    答案:D
    8.解析:A对:t=1 s时,振子处于正的最大位移处,振子的速度为零,加速度为负的最大值.B错:t=2 s时,振子在平衡位置且向x轴负方向运动,则振子的速度为负,加速度为零.C错:t=3 s时,振子处于负的最大位移处,振子的速度为零,加速度为正的最大值.D错:t=4 s时,振子在平衡位置且向x轴正方向运动,则振子的速度为正,加速度为零.
    答案:A
    9.解析:振子正向负的最大位移处运动,加速度在增大,速度在减小,故A错误,B正确;振子的速度方向沿x轴负方向,C错误;在0.1~0.2 s内振子做变速运动,故振子的位移不等于2 cm,D错误.
    答案:B
    10.解析:对简谐运动而言,其位移总是相对平衡位置O而言,所以C、D错误.由于振子在O点右侧由A向O运动,所以振子的位移方向向右,运动方向向左,位移不断减小,故A、B项正确.
    答案:AB
    11.解析:由简谐运动图像可知,P→Q,离开平衡位置的位移增大,向正方向运动,速度减小;物体从正方向最大位移处向负方向运动,先后经过M、N两点,且N点在平衡位置另一侧,故从M→N位移先减小后增大.
    答案:AC
    12.解析:t=0 s时,振子过平衡位置向x轴正方向运动,速度最大,此时位移为零,A错误;t=1 s时,振子在x轴正向最大位移处,速度为零,B错误;t=2 s时,振子过平衡位置向x轴负方向运动,速度为负的最大值,C正确;t=3 s时,振子的位移为负向最大,D正确.故选C、D.
    答案:CD
    13.解析:振子平衡位置的定义为振子静止时的位置,故选项A错误,B正确.振动的位移为从平衡位置指向某时刻物体所在位置的有向线段,据题意规定竖直向下为正方向,所以当钢球振动到原静止位置下方时位移为正,振动到原静止位置上方时位移为负,即C选项中位移为3 cm,D选项中位移为-2 cm,可判断选项C正确,D错误.
    答案:BC
    14.解析:(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小,由题图看出,此距离为20 cm.
    (2)质点在10 s末的位移x1=20 cm,20 s末的位移x2=0.
    (3)15 s末质点位移为正,15 s后的一段时间,位移逐渐减小,故质点在15 s末向负方向运动,同理可知,25 s末质点也向负方向运动.
    (4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向振动了20 cm,又返回平衡位置,最后又到达负方向20 cm处,故30 s内运动的总路程为60 cm.
    答案:(1)20 cm (2)20 cm 0
    (3)负方向 负方向
    (4)60 cm
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