高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)自我小測(cè) 新人教版選修3-41

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簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于下列哪種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)(　　)。 A．勻速運(yùn)動(dòng)　　　　　　　 B．勻變速運(yùn)動(dòng) C．非勻變速運(yùn)動(dòng) D．機(jī)械振動(dòng) 2．如圖所示，一彈性小球被水平拋出，在兩個(gè)互相豎直平行的平面間運(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) 3．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子在某段時(shí)間內(nèi)速度越來越大，則這段時(shí)間內(nèi)(　　)。 A．振子的位移越來越大 B．振子正向平衡位置運(yùn)動(dòng) 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(gè)振動(dòng)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(dòng)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(shí)的位置為平衡位置 D．鋼球原來靜止時(shí)的位置為平衡位置 5．如圖為一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象，由圖示可知(　　)。 A．t＝4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為零，加速度為正的最大值 B．t＝1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為負(fù)的最大值，加速度為零 C．t＝3 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零，加速度為負(fù)的最大值 D．t＝2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)為平衡位置，在水平方向上的A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是(　　)。 A．振子在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度和位移均為零 B．振子在通過O點(diǎn)時(shí)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(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是減速運(yùn)動(dòng)，靠近O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是加速運(yùn)動(dòng) 7.如圖所示的三個(gè)圖線分別是用不同的傳感器測(cè)出的不同物體的振動(dòng)圖線。從三個(gè)圖線可知，這三個(gè)物體振動(dòng)的共同特點(diǎn)是具有______。三個(gè)物體中，最簡(jiǎn)單的振動(dòng)是______的振動(dòng)。圖中心臟跳動(dòng)的圖線是某人的心電圖，方格紙每個(gè)小方格的寬度是0.5 cm，若心電圖記錄儀拖動(dòng)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(jìn)行振動(dòng)記錄，如圖甲所示是一個(gè)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(dòng)時(shí)，勻速拉動(dòng)紙帶(紙帶速度與振子振動(dòng)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(dòng)紙帶的速度為1 m/s，作出P的振動(dòng)圖象。 9．如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象。根據(jù)圖象中的信息，回答下列問題。 (1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大？ (2)在10 s和30 s這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移各是多少？ (3)在15 s和25 s這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？ (4)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移方向在哪些時(shí)間內(nèi)跟它瞬時(shí)速度的方向相同？在哪些時(shí)間內(nèi)跟瞬時(shí)速度的方向相反？ 參考答案 1. 答案：CD　以做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子為例，振子是在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)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(xiàng)錯(cuò)誤，C、D項(xiàng)正確。 2. 答案：D　機(jī)械振動(dòng)具有往復(fù)的特性，可以重復(fù)地進(jìn)行，小球在運(yùn)動(dòng)過程中，沒有重復(fù)運(yùn)動(dòng)的路徑，因此不是機(jī)械振動(dòng)，當(dāng)然也肯定不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 3. 答案：BD　彈簧振子在某段時(shí)間內(nèi)速度越來越大，說明它正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，故位移越來越小，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)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(shí)所處的位置。在振動(dòng)過程中，應(yīng)為速度最大的位置。 5. 答案：B　t＝1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正通過平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，合外力為零，加速度為零，速度負(fù)向最大。t＝2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)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(shí)，質(zhì)點(diǎn)正通過平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，合外力為零，加速度為零，速度正向最大。t＝4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)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(gè)振動(dòng)圖線都是周期性變化的，因此，這三個(gè)物體的振動(dòng)的共同特點(diǎn)是具有周期性；其中最簡(jiǎn)單的振動(dòng)是彈簧振子的振動(dòng)；由心臟跳動(dòng)的圖線可知：在心臟每跳一下的時(shí)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(dòng)的時(shí)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的畫法。乙圖中運(yùn)動(dòng)的位移值可以對(duì)應(yīng)不同的時(shí)刻，由x＝vt可知，當(dāng)x＝20 cm時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)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(diǎn)離開平衡位置的最大距離為20 cm。 (2)在10 s時(shí)，位移為20 cm，在30 s時(shí)，位移為－20 cm。 (3)在15 s這一時(shí)刻，位移為正，且下一時(shí)刻，位移沿正方向減小。由此可知，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)。同理可以判斷25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)背離平衡位置向負(fù)的最大位移方向運(yùn)動(dòng)。 (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?。?0 cm (3)向平衡位置運(yùn)動(dòng)　背離平衡位置向負(fù)的最大位移方向運(yùn)動(dòng) (4)0～10 s和20～30 s　10～20 s和30～40 s