资源描述
2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第一章第一节初识简谐运动 Word版含解析基础过关1.简谐运动属于下列哪一种运动( )A.匀速运动 B.匀变速运动C.非匀变速运动 D.机械振动解析：以弹簧振子为例，振子是在平衡位置附近做往复运动，并且平衡位置处合力为零，加速度为零，速度最大.从平衡位置向最大位置运动的过程中，由F=-kx可知，振子的受力是变化的，因此加速度也是变化的，故A、B错，C正确.答案：CD2.一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反.那么这两个时刻弹簧振子的( )A.速度一定大小相等，方向相反 B.加速度一定大小相等，方向相反C.位移一定大小相等，方向相反 D.以上说法都不正确解析：由弹簧振子的振动过程知：这两个时刻振子一定处在关于平衡位置对称的两个位置，但速度方向并不确定，故选BC.答案：BC3.一振子做简谐运动振幅是4.0 cm、频率为1.5 Hz，它从平衡位置开始振动，1.5 s内位移的大小和路程分别为( )A.4.0 cm,10 cm B.4.0 cm,40 cmC.4.0 cm,36 cm D.0,36 cm解析：T= T=s所以：t=2.25 T即振子完成两个全振动后又振动了个周期.故位移大小为4 cm，路程为：24A+A=36 cm.答案：C4.如图1-1-4所示，弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度相同，若它从a到b历时0.2 s，从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为( )图1-1-4A.1 Hz B.1.25 Hz C.2 Hz D.2.5 Hz解析：振子经a、b两点速度相同，根据弹簧振子的运动特点，不难判断a、b两点对平衡位置（0点）一定是对称的，振子由b经O到a所用的时间也是0.2 s，由于“从b再回到a的最短时间是0.4 s”，说明振子运动到b后是第一次回到a点，且0b不是振子的最大位移.设图中的c、d为最大位移处，则振子从b经c到b历时 0.2 s，同理，振子从a经d到a，也历时0.2 s，故该振子的周期T=0.8 s，根据周期和频率互为倒数的关系，不难确定该振子的振动频率为1.25 Hz.故本题答案为B.答案：B5.一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有( )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，但加速度一定相同解析：如图1-1-5所示，因为弹簧振子的位移是以平衡位置O为起点的，设向右为正，则当振子在OB段时，位移为正，在OA段时位移为负，可见当振子由O向A运动时其位移为负值，速度也是负值，故A错.振子在平衡位置时，回复力为零，加速度a为零，但速度最大，故B错.振子在平衡位置O时，速度方向可以是不同的（可正、可负），故C错.由a=-kx/m知，x相同时a同，但振子在该点的速度方向可以向左，也可以向右，故D正确.图1-1-5答案：D6.一个弹簧振子的振幅是A，若在t的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)( )A.t=2T，s=8A B.t=,s=2AC.t=,s=A D.t=,sA解析：若在平衡位置或最大位移处开始计时，t=时，s=A.从任意位置开始计时都满足：t=，s=2A；t=T，s=4A.若从平衡位置与最大位移之间的某位置开始计时，当振子靠近平衡位置时，t=，sA，当振子远离平衡位置时，t=,sA.答案：ABCD综合运用7.弹簧振子做简谐运动的振幅为A，周期为T，若将振幅减小为原来的1/5，那么周期将是原来的_倍，若将振幅增大为原来的3倍，那么周期将是原来的_倍.解析：对确定的振动系统，周期、频率都是确定的，与振幅大小无关，被称为固有周期（频率）.答案： T ， T .8.一质点在平衡位置附近做简谐运动，从它经过平衡位置开始计时，经过0.13 s质点首次经过M点，再经过0.1 s第二次经过M点，则质点做往复简谐运动的周期的可能值是多大？8.解析：对就所给的第一段时间t1=0.13 s分两种情况进行分析.（1）当t1时，如图1-1-6所示，=t1+t2，得T=0.72 s. (2)当t1T时，如图1-1-7所示，=t1+t2，得T=0.24 s.图1-1-6图1-1-7答案：0.72 s或0.24 s9.如图1-1-8所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂着质量为m的物体，用手托着物体使弹簧处于原长，突然释放物体后，求物体向下运动的最大距离.图1-1-8解析：释放物体后，物体将在竖直方向上做简谐运动，其平衡位置可根据物体受到的重力和弹力等大而确定出来，根据简谐运动的对称性，物体下降到达的最低点与初始位置关于平衡位置是对称的，这样就可以求出物体向下运动的最大距离.突然释放物体后，物体将做简谐运动，其平衡位置在释放位置下处，根据简谐运动的对称性，振动中物体必将运动到平衡位置下的位置，所以，物体向下运动的最大距离为.答案：10.如图1-1-9所示，三角架质量为M，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小球，原来三角架静止在水平面上，现使小球做上、下振动，已知三角架对水平面的压力最小为零，求：(1)此时小球的瞬时加速度；(2)若上、下两弹簧的劲度系数均为k，则小球做简谐运动的振幅为多少？图1-1-9解析：（1）当小球上下振动过程中，三角架对水平面的压力最小为零，则上下两根弹簧对三角架的作用力大小为Mg，方向向上，小球此时受弹簧的弹力大小为Mg，方向向下，故小球所受合力为（m+M）g，方向向下，小球此时运动到上面最高点即位移大小等于振幅处.根据牛顿第二定律，小球的瞬时加速度的最大值为：am=，加速度的方向为竖直向下.（2）小球由平衡位置上升至最高点时，上面弹簧（相当于压缩x）对小球会产生向下的弹力kx，下面的弹簧（相当于伸长x）会对小球产生向下的力kx，两根弹簧对小球的作用力为2kx，故最大回复力大小F回=2kA,而最高时F回=（M+m）g，故：A=.答案：（1）a=方向竖直向下，（2）A=
展开阅读全文