物理（教科版選修34）練習活頁作業(yè)（一）簡諧運動

活頁作業(yè)(一)簡諧運動知識點一簡諧運動的特點1．關于簡諧運動，下列說法正確的是()A．簡諧運動一定是水平方向的運動B．所有的振動都可以看做是簡諧運動C．物體做簡諧運動時一定可以得到正弦曲線形的軌跡線D．只要振動圖像是正弦曲線，物體一定做簡諧運動解析：物體的簡諧運動并不一定只在水平方向發(fā)生，各個方向都有可能發(fā)生，選項A錯誤；簡諧運動是最簡單的振動，選項B錯誤；物體做簡諧運動的軌跡線并不是正弦曲線，選項C錯誤；若物體的振動圖像是正弦曲線，則其一定是做簡諧運動，選項D正確．答案：D2．(多選)做簡諧運動的物體每次經(jīng)過同一位置時，都具有相同的()A．加速度 B．動能C．位移 D．速度解析：同一位置位移相同，振子受力相同，加速度相同，速度大小以及動能相同，但速度方向有兩種可能，選項A、B、C正確，選項D錯誤．答案：ABC3．(多選)做簡諧運動的物體，當相對于平衡位置的位移為負值時()A．速度一定為正值B．速度一定為負值C．速度不一定為正值D．速度不一定為負值解析：振動的質(zhì)點經(jīng)過某一位置時，速度的方向可能為正，可能為負，也可能為零，因此選項C、D正確．答案：CD知識點二振幅、周期和頻率簡諧運動的能量4.(多選)一質(zhì)點做簡諧運動，其位移x與時間t的關系曲線如圖所示，由圖可知()A．質(zhì)點振動的頻率是4HzB．質(zhì)點振動的振幅是2C．在t＝3s時，質(zhì)點的速度最大D．在t＝3s時，質(zhì)點的振幅為零解析：由題圖可以直接讀出振幅為2cm，周期為4s，所以頻率為0.25Hz，選項A錯誤，選項B正確．t＝3s時，質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，速度最大，選項C正確．t＝3s時，質(zhì)點的位移為零，但振幅仍為2答案：BC5．如圖所示，振子以O點為平衡位置在A、B間做簡諧運動，從振子第一次到達P點開始計時，則()A．振子第二次到達P點的時間間隔為一個周期B．振子第三次到達P點的時間間隔為一個周期C．振子第四次到達P點的時間間隔為一個周期D．振子從A點到B點或從B點到A點的時間間隔為一個周期解析：從經(jīng)過某點(A、B點除外)開始時，則再次經(jīng)過該點兩次所用的時間為一個周期，選項B正確，選項A、C錯誤．振子從A到B或從B到A的時間間隔為半個周期，選項D錯誤．答案：B6．(多選)一彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運動，它的周期T＝2.4s，當振子從平衡位置向右運動并開始計時，則下列說法正確的是()A．經(jīng)過1.6s，振子正向右運動，速度將不斷變小B．經(jīng)過1.6s，振子正向左運動，速度將不斷變小C．經(jīng)過1.9s，振子正向右運動，速度將不斷變大D．經(jīng)過1.9s，振子正向左運動，速度將不斷變大解析：振子從平衡位置向右運動開始計時，eq\f(T,2)＜1.6s＜eq\f(3,4)T，所以振子正向左運動，速度將不斷變小，因此選項A錯誤，選項B正確；eq\f(3,4)T＜1.9s＜T，所以振子正向右運動，速度將不斷變大，選項D錯誤，選項C正確．答案：BC7．(多選)關于質(zhì)點做簡諧運動，下列說法中可能正確的是()A．在某一時刻，它的速度與回復力的方向相同，與位移的方向相反B．在某一時刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C．在某一段時間內(nèi)，它的回復力的大小增大，動能也增大D．在某一段時間內(nèi)，它的勢能減小，加速度的大小也減小解析：設O為質(zhì)點做簡諧運動的平衡位置，質(zhì)點在BC之間做簡諧運動，則它由C經(jīng)過O到B，又由B經(jīng)過O到C一個周期內(nèi)，由于質(zhì)點受到的回復力和位移的方向總是相反的，且質(zhì)點由B到O和由C到O的過程中，速度的方向與回復力的方向相同，選項A正確．質(zhì)點的位移方向與加速度方向總相反，選項B錯誤．質(zhì)點在振動過程中，當回復力增大時，其勢能增加，根據(jù)機械能守恒定律，其動能必然減小，選項C錯誤．當質(zhì)點的勢能減小時，如從C到O或從B到O階段，回復力減小，勢能減小，質(zhì)點的加速度大小也減小，選項D正確．答案：AD8．彈簧振子以O點為平衡位置在B、C兩點間做簡諧運動，BC相距20cm，某時刻振子處于B點，經(jīng)過0.5s，振子首次到達C點，(1)振子的振幅．(2)振子的周期和頻率．(3)振子在5s內(nèi)通過的路程及5s時位移大?。馕觯?1)振幅設為A，則有2A＝BC＝20cm，所以A(2)從B首次到C的時間為周期的一半，因此T＝2t＝1s；再根據(jù)周期和頻率的關系可得f＝eq\f(1,T)＝1Hz.(3)振子一個周期通過的路程為4A＝40s＝eq\f(t,T)·4A＝5×40cm＝2005s的時間為5個周期，又回到原始點B，故5s時位移大小為10答案：(1)10cm(2)1s1Hz(3)200知識點三簡諧運動的特性——周期性和對稱性9．質(zhì)點沿x軸做簡諧運動，平衡位置為坐標原點O，質(zhì)點經(jīng)過a點和b點時速度相同，時間tab＝0.2s；質(zhì)點由b再次回到a點所需的最短時間tba＝0.4s，則質(zhì)點做簡諧運動的頻率為()A．1Hz B．1.25HzC．2Hz D．2.5Hz解析：由題意可知a、b是關于平衡位置的對稱點，且不是位移最大位置，設右側的位移最大位置為c點，則運動的示意圖如圖所示．從a到b有tab＝0.2s；從b到c再到a有tba＝0.4s．由對稱性可知，從b→c所用時間tbc＝0.1s，則tOc＝eq\f(T,4)＝0.2s，所以T＝0.8s，則f＝eq\f(1,T)＝1.25Hz，選項B正確．答案：B10.一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動，若從O點開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點(如圖所示)；再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點；則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需的時間是()A．8s或14s B．4s或8sC．14s或eq\f(10,3)s D．eq\f(10,3)s或8s解析：設題圖中a、b兩點為質(zhì)點振動過程的最大位移處，若開始計時時刻質(zhì)點從O點向右運動，O→M運動過程歷時3s，M→b→M過程歷時2s，顯然eq\f(T,4)＝4s，T＝16s．質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需要的時間Δt3＝T－2＝16－2＝14s．若開始計時時刻質(zhì)點從O點向左運動，O→a→O→M運動過