高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)自主練習(xí) 新人教版選修3-41
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簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 我夯基我達(dá)標(biāo) 1.一個(gè)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ) A.加速度最大時(shí)，速度也最大 B.速度最大時(shí)，位移最大 C.位移最大時(shí)，加速度最大 D.位移最小時(shí)，速度最大 思路解析：由回復(fù)力表達(dá)式F=-kx可知，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體位移最大時(shí)，所受回復(fù)力最大，由F=ma知，物體的加速度最大，由運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)知，這時(shí)物體速度最小，且等于零.當(dāng)振子回到平衡位置時(shí)，物體速度最大，加速度這時(shí)等于零. 答案：CD 2.如圖11-1-4所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在地面上，另一端與一薄板連接，薄板的質(zhì)量不計(jì)，板上放一重物.用手將重物往下壓，然后突然將手撤去，則重物被彈離之前的運(yùn)動(dòng)情況是（ ) 圖11-1-4 A.加速度一直增大 B.加速度一直減小 C.加速度先減小后增大 D.加速度先增大后減小 思路解析：豎直方向的彈簧振子的振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但它的平衡位置在重力與彈力相等的位置，此位置加速度為零.因此從這一位置再將彈簧壓縮（或伸長(zhǎng)）以后放手，它的加速度是先減小，到達(dá)平衡位置以后再增大. 答案：C 3.一個(gè)彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中的某段時(shí)間內(nèi)，其加速度數(shù)值越來(lái)越大，則在這段時(shí)間內(nèi)（ ) A.振子的速度越來(lái)越大 B.振子正在向平衡位置運(yùn)動(dòng) C.振子的彈性勢(shì)能越來(lái)越大 D.振子的運(yùn)動(dòng)方向與位移方向相反 思路解析：在彈簧振子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，回復(fù)力、加速度、彈性勢(shì)能均隨位移的增大而增大，速度、動(dòng)能隨位移的增大而減小. 某段時(shí)間內(nèi)加速度數(shù)值增大，可見(jiàn)位移增大，物體正在遠(yuǎn)離平衡位置，速度方向與位移方向相同，速度正在減小，彈性勢(shì)能增大. 答案：C 4.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O點(diǎn)附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，如圖11-1-5所示，若從O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)3 s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)；再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過(guò)2 s它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn).則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)所需要的時(shí)間是（ ) 圖11-1-5 A.8 s B.4 s C.14 s D.s 思路解析：設(shè)圖中a、b兩點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)程中的最大位移處，若開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，O→M運(yùn)動(dòng)過(guò)程歷時(shí)3 s，M→b→M過(guò)程歷時(shí)2 s，顯然T/4=4 s，T=16 s，質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)所需要的時(shí)間Δt3=T-2=16-2 s=14 s，故選項(xiàng)C正確. 若開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，O→a→O→M運(yùn)動(dòng)過(guò)程歷時(shí)3 s，M→b→M運(yùn)動(dòng)過(guò)程歷時(shí)2 s，顯然，T/2+T/4=4 s，T=16/3 s，質(zhì)點(diǎn)第三次再經(jīng)過(guò)M點(diǎn)所需要的時(shí)間Δt3=T-2=16/3-2 s=10/3 s，故選項(xiàng)D正確. 答案：CD 5.如圖11-1-6所示，一塊涂有碳黑的玻璃板，質(zhì)量為2 kg，在拉力F的作用下，由靜止開(kāi)始豎直向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，一個(gè)裝有水平振針的振動(dòng)頻率為5 Hz的固定電動(dòng)音叉在玻璃板上畫(huà)出了圖示曲線，量得OA＝1 cm，OB＝4 cm，OC＝9 cm.求拉力F的大小（g＝10 m/s2）. 圖11-1-6 思路解析：振動(dòng)周期T＝s＝0.2 s，圖中OA、AB、BC三段運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為：t＝＝0.1 s 根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)：Δs=at2 a=10-2 m/s2=2 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律： F-mg=ma F=m（g+a）=2(10+2) N=24 N. 答案：24 N 我綜合我發(fā)展 6.甲、乙兩彈簧振子質(zhì)量相等，其振動(dòng)圖象如圖11-1-7所示，則它們振動(dòng)的機(jī)械能大小關(guān)系是E甲_________E乙（填“＞”“＝”或“＜”）；振動(dòng)頻率的大小關(guān)系是f甲_________f乙；在0—4 s內(nèi)，甲的加速度為正向最大的時(shí)刻是____________，乙的速度為正向最大的時(shí)刻是____________. 圖11-1-7 思路解析：想象甲、乙兩彈簧振子沿x軸振動(dòng)，O為其平衡位置，則聯(lián)系圖象可知，甲的振幅大于乙的振幅，故有E甲＞E乙；甲的周期大于乙的周期，故有f甲下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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