2019-2020年高中物理《11.3 簡諧運動的回復力和能量》每課一練 新人教版選修3-4.doc

2019-2020年高中物理11.3 簡諧運動的回復力和能量每課一練 新人教版選修3-4基礎練1如圖1所示，下列振動系統(tǒng)不可看做彈簧振子的是()圖1A如圖甲所示，豎直懸掛的輕彈簧及小鉛球組成的系統(tǒng)B如圖乙所示，放在光滑斜面上的鐵塊及輕彈簧組成的系統(tǒng)C如圖丙所示，光滑水平面上，兩根輕彈簧系住一個小球組成的系統(tǒng)D蹦極運動中的人與彈性繩組成的系統(tǒng)圖22如圖2所示為某物體做簡諧運動的圖象，下列說法中正確的是()A由PQ，位移在增大B由PQ，速度在增大C由MN，位移先減小后增大D由MN，位移始終減小3一彈簧振子在一條直線上做簡諧運動，第一次先后經(jīng)過M、N兩點時速度v(v0)相同，那么，下列說法正確的是()A振子在M、N兩點受回復力相同B振子在M、N兩點對平衡位置的位移相同C振子在M、N兩點加速度大小相等D從M點到N點，振子先做勻加速運動，后做勻減速運動4如圖3所示，彈簧振子做簡諧運動，其位移x與時間t的關系如圖所示，由圖可知()圖3At1 s時，速度的值最大，方向為負，加速度為零Bt2 s時，速度的值最大，方向為負，加速度為零Ct3 s時，速度的值最大，方向為正，加速度最大Dt4 s時，速度的值最大，方向為正，加速度最大提升練5一個質(zhì)點a做簡諧運動的圖象如圖4所示，下列結論正確的是()A質(zhì)點的振幅為4 cmB質(zhì)點的振動頻率為0.25 HzC質(zhì)點在10 s內(nèi)通過的路程是20 cmD質(zhì)點從t1.5 s到t4.5 s的過程中經(jīng)過的路程為6 cm6如圖5為某簡諧運動圖象，若t0時，質(zhì)點正經(jīng)過O點向b運動，則下列說法正確的是()圖5A質(zhì)點在0.7 s時的位移方向向左，且正在遠離平衡位置運動B質(zhì)點在1.5 s時的位移最大，方向向左，在1.75 s時，位移為1 cmC質(zhì)點在1.2 s到1.4 s過程中，質(zhì)點的位移在增加，方向向左D質(zhì)點從1.6 s到1.8 s時間內(nèi)，質(zhì)點的位移正在增大，方向向右7如圖6所示為某一質(zhì)點的振動圖象，由圖象可知在t1和t2兩時刻，質(zhì)點的速度v1、v2，加速度a1、a2的大小關系為()圖6Av1<v2，方向相同 Bv1>v2，方向相反Ca1>a2，方向相同 Da1>a2，方向相反圖78如圖7所示是一簡諧運動的振動圖象，則下列說法正確的是()A該簡諧運動的振幅為6 cm，周期為8 sB68 s時間內(nèi)，振子由負向最大位移處向平衡位置運動C圖中的正弦曲線表示振子的運動軌跡D該振動圖象對應的表達式為x3sin () cm9如圖8所圖8示，一升降機在箱底裝有若干彈簧，設在某次事故中，升降機吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中()A升降機的速度不斷減小B升降機的加速度不斷變大C升降機的加速度最大值等于重力加速度值D升降機的加速度最大值大于重力加速度值題號123456789答案10.跳板跳水運動員在起跳前都要隨跳板上下振動幾次，若想獲得最好的起跳高度，你認為應在何處起跳？_(填“最高點”“最低點”或“平衡位置”)11.圖9如圖9所示，將質(zhì)量mA100 g的平臺A連接在勁度系數(shù)k200 N/m的彈簧上端，形成豎直方向的彈簧振子，在A的上方放置mBmA的物塊B，使A、B一起上下振動若彈簧原長為5 cm，求：(1)當系統(tǒng)進行小振幅振動時，平衡位置離地面C的高度；參考答案1DA、B、C中都滿足彈簧振子的條件，D中人受空氣的阻力不可忽略，且不能看做質(zhì)點，故不可看做彈簧振子2AC由PQ，位置坐標越來越大，質(zhì)點遠離平衡位置運動，位移在增大而速度在減小，選項A正確，B錯誤；由MN，質(zhì)點先向著平衡位置運動，經(jīng)過平衡位置后又遠離平衡位置，因而位移先減小后增大，選項C正確，D錯誤3C建立彈簧振子模型如圖所示由題意知，振子第一次先后經(jīng)過M、N兩點時速度v相同，那么，可以在振子運動路徑上確定M、N兩點的位置，M、N兩點應關于平衡位置O對稱，且由M運動到N知，振子是從左側釋放開始運動的(若M點定在O點右側，則振子是從右側釋放開始運動的)因位移、速度、加速度和回復力都是矢量，它們要相同必須大小相等、方向相同M、N兩點關于O點對稱，振子回復力應大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反由此可知，A、B選項錯誤；振子在M、N兩點的加速度雖然方向相反，但大小相等，故C選項正確；振子由MO速度越來越大，但加速度越來越小，振子做加速運動，但不是勻加速運動振子由ON速度越來越小，但加速度越來越大，振子做減速運動，但不是勻減速運動，故D選項錯誤4Bt1 s時，位移最大，加速度最大，速度為零，A錯；t2 s時，位移為零，加速度為零，速度最大速度方向要看該點切線斜率的正負，t2 s時，速度為負值，B對；t3 s時，位移最大，加速度最大，速度為零，故C錯；t4 s時，位移為零，加速度為零，速度最大，方向為正，故D錯5BC簡諧振動的振幅是指質(zhì)點離開平衡位置的最大距離，由振動圖象直接可得A2 cm，所以A選項錯誤；從圖中可以看出振動周期為T4 s，因此振動頻率f0.25 Hz，所以B選項正確；在10 s(即2.5個周期)內(nèi)質(zhì)點通過的路程為2.54A2.542 cm20 cm，所以C選項正確；質(zhì)點在t1.5 s和t4.5 s兩時刻時，由正弦圖象的規(guī)律可知質(zhì)點均處在距離平衡位置A cm的地方，所以質(zhì)點在t1.5 s到t4.5 s的過程中經(jīng)過的路程應為(42) cm，所以D選項錯誤6C質(zhì)點的位移是指由平衡位置指向所在位置的有向線段，故質(zhì)點在0.7 s時位移為正，即向右，且正在向平衡位置運動，所以A項錯誤；質(zhì)點在1.5 s時的位移最大，方向為負，即向左，在1.75 s時，由圖象是非線性的可知，位移不是1 cm，實際上由正弦圖象的特點可知，在1.75 s時，其位移大小應為A cm，所以B項錯誤；質(zhì)點在1.2 s到1.4 s過程中，質(zhì)點正在遠離平衡位置，所以其位移在增加，方向為負，即向左，所以C項正確；質(zhì)點從1.6 s到1.8 s時間內(nèi)，質(zhì)點正向平衡位置運動，所以其位移正在減小，方向為負，即向左，所以D項錯誤故選C項7AD在t1時刻質(zhì)點向下向平衡位置運動，在t2時刻質(zhì)點向下遠離平衡位置運動，所以v1與v2的方向相同，但由于在t1時刻質(zhì)點離開平衡位置較遠，所以v1<v2，a1>a2，質(zhì)點的加速度方向總是指向平衡位置的，因而可知在t1時刻加速度方向向下，在t2時刻加速度方向向上，綜上所述A、D選項正確8BD據(jù)振動圖象可知該簡諧運動的振幅A為3 cm，周期T為8 s，A項錯；68 s時間內(nèi)，振子由負向最大位移處向平衡位置運動，故B項正確；振子的運動軌跡并不是題圖中的正弦曲線，可知C項錯；又由簡諧運動的振動方程xAsin (t)，其中A3 cm、2f、0，故該振動圖象對應的表達式為x3sin () cm，D項正確9D從彈簧接觸地面開始分析，升降機做簡諧運動(簡化為如圖中小球的運動)，在升降機從AO過程中，速度由v1增大到最大vm，加速度由g減小到零，當升降機運動到A的對稱點A點(OAOA)時，速度也變?yōu)関1(方向豎直向下)，加速度為g(方向豎直向上)，升降機從OA點的運動過程中，速度由最大vm減小到v1，加速度由零增大到g，從A點運動到最低點B的過程中，速度由v1減小到零，加速度由g增大到a(a>g)，故答案為D選項10最低點解析在最低點，人和板的作用力最大，板對人做功最多，人獲得的動能最大，跳的最高11(1)4 cm(2)1.5 N(3)1 cm解析(1)將A與B整體作為振子，當A、B處于平衡位置時，根據(jù)平衡條件得kx0(mAmB)g解得彈簧形變量x0 m0.01 m1 cm平衡位置距地面高度hl0x05 cm1 cm4 cm(2)已知A、B一起振動的振幅A0.5 cm，當A、B振動到最低點位置時，加速度最大，其值為am m/s25 m/s2方向豎直向上取B物塊為研究對象，B受重力mBg、A對B的支持力FN，其合外力為FFNmBg，根據(jù)牛頓第二定律得FNmBgmBam解得FNmBgmBammB(gam)0.1(105) N1.5 N根據(jù)牛頓第三定律，B對A的最大壓力大小為