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物理选择性必修 第一册1 简谐运动巩固练习
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这是一份物理选择性必修 第一册1 简谐运动巩固练习,共6页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
(时间25分钟 满分60分)
一、选择题(本题共7小题,每题6分,共42分)
1.以下运动中,属于机械振动的是( B )
A.图a,小球在光滑的V型槽内来回运动
B.图b,弹簧振子竖直放置,下端固定,按压小球释放后小球在竖直平面内上下振动
C.图c,小球与墙壁碰撞无能量损失,在光滑的平面上来回运动
D.图d,忽略空气阻力,乒乓球在竖直平面内上下运动
解析:题图a,小球在斜面上受到的力为恒力,不符合振动的条件,故A错误;题图b,弹簧振子竖直放置,下端固定,按压小球释放后小球在竖直平面内上下振动时,小球受到重力和弹力的作用,合力符合振动特点,故B正确;题图c中,小球在光滑的平面上运动时,不受水平方向的外力作用,故C错误;题图d中,乒乓球在上升过程和下降过程均只受重力,故合外力为恒力,不是机械振动,故D错误。
2.一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度越来越大,则在这段时间内( D )
A.振子的速度逐渐增大
B.振子在向平衡位置运动
C.振子的速度方向与加速度方向一致
D.振子的位移逐渐增大
解析:振子的加速度越来越大,说明振子正在远离平衡位置,向最大位移处运动,速度方向与加速度方向相反,速度越来越小,故D正确。
3.一水平弹簧振子做简谐运动,则下列说法中正确的是( D )
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:位移为负值时,速度可以为正值也可以为负值,加速度一定为正值,故A错误;弹簧振子做简谐运动时,经过同一位置时受的弹力必定是大小相等、方向相同,故加速度必定相同,但经过同一位置时只是速度的大小相等,方向不一定相同,故D正确;经过平衡位置时,加速度为零,速率最大,但每次经过平衡位置时的运动方向可能不同,故B、C错误。
4.
一质点做简谐运动,它的振动图像如图所示,则下列说法中正确的是( C )
A.图中曲线部分为质点的运动轨迹
B.有向线段OA是质点在0~t1时间内的位移
C.有向线段OA在纵轴的投影是质点在t1时刻的位移
D.有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率
解析:题图中的曲线部分是质点的位移与时间的对应关系,不是质点的运动轨迹,故A错误;质点在t1时刻的位移应是t1时刻的纵坐标,故B错误;C正确;质点在t1时刻的瞬时速率应是曲线在t1时刻所对应的切线斜率的绝对值,故D错误。
5.如图所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t=0),经过eq \f(1,4)周期,振子具有正方向的最大速度。那么下列能够正确反映振子的振动情况的图线是( D )
解析:当t=eq \f(1,4)T时,振子具有正向最大速度,此时振子通过平衡位置,即x=0,且沿x轴正方向运动,故只有D正确。
6.(多选)一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示,a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,下列说法正确的是( AC )
A.质点通过位置c时速度最大,加速度为零
B.质点通过位置b时,相对平衡位置的位移为eq \f(A,2)
C.质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等
D.质点从位置a到b和从位置b到c的平均速度相等
解析:位置c在平衡位置,速度最大,加速度为零,故选项A正确;质点通过位置b时,相对平衡位置的位移大于eq \f(A,2),选项B错误;质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等,选项C正确;质点从位置a到b和从位置b到c的时间相等,位移不相等,所以平均速度不相等,选项D错误。
7.如图所示为某弹簧振子的x-t图像,下列说法正确的是( B )
A.振动图像上的A、B两点振动物体的速度相同
B.在t=0.1 s和t=0. 3 s时,质点的加速度大小相等,方向相反
C.振动图像上A、B两点的位移大小相等,方向相反
D.质点在t=0.2 s和t=0.3 s时的动能相等
解析:由图看出A、B两点振动物体的速度大小相等,方向相反,A、B两点的位移大小相等方向相同,故A、C选项错误;在t=0.1 s和t=0.3 s时,加速度等大、反向,故B正确;质点在t=0.2 s在平衡位置,动能最大,t=0.3 s时在最大位移处,动能最小;故D错误。
二、非选择题(共18分)
8.(18分)如图所示是某质点沿竖直方向做简谐运动的振动图像,以竖直向上为正方向。根据图像中的信息,回答下列问题:
(1)质点离开平衡位置的最大距离是多大?
(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻,质点向哪个方向运动?
(3)质点在第2 s末的位移是多少?在前4 s内的路程是多少?
(4)在0~4 s内哪个时间段,速度方向与加速度方向相同?
答案:(1)10 cm (2)竖直向下,竖直向下
(3)0,40 cm (4)1~2 s和3~4 s
解析:(1)由图像上的信息,结合质点的振动过程可知:质点离开平衡位置的最大距离就是|x|的最大值,为10 cm。
(2)从1.5 s到2 s时间间隔内,质点位移x>0,且在减小,因此是向平衡位置运动,即竖直向下运动;从2.5 s到3 s时间间隔内,位移x
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