【名師一號(hào)】2021年人教版物理雙基限時(shí)練-選修3-4：第十一章《機(jī)械振動(dòng)》1

雙基限時(shí)練(一)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1．下列情形中不屬于機(jī)械振動(dòng)的是()A．水中浮標(biāo)上下浮動(dòng) B．秋千的搖擺C．撥動(dòng)后的琴弦 D．表針沿表盤轉(zhuǎn)動(dòng)解析物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí)存在某一平衡位置、且物體在這一位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，A、B、C選項(xiàng)中描述的運(yùn)動(dòng)均符合這一要求，D選項(xiàng)表針做圓周運(yùn)動(dòng)，它并不是在某一位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故D選項(xiàng)不屬于機(jī)械振動(dòng)．答案D2．關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．位移的方向總指向平衡位置B．加速度方向總和位移方向相反C．位移方向總和速度方向相反D．速度方向總跟位移方向相同解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移的初始位置是平衡位置，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任一時(shí)刻的位移都是背離平衡位置的，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；振子的加速度總是指向平衡位置的，而位移總是背離平衡位置的，故B選項(xiàng)正確；振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案B3．如圖所示的一彈簧振子，設(shè)向右為正方向，O為平衡位置則()A．A→O時(shí)，位移為負(fù)，速度為正B．O→B時(shí)，位移為正，加速度為負(fù)C．B→O時(shí)，位移為負(fù)，速度為正D．O→A時(shí)，位移為負(fù)，加速度為正解析位移方向是從平衡位置指向振子所在位置，加速度方向總是指向平衡位置，所以本題正確選項(xiàng)為C.答案C4．(多選題)關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，下列說(shuō)法中正確的是()A．表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的軌跡，是正弦或余弦曲線B．由圖象可推斷任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移方向C．表示質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律D．由圖象可推斷任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度方向解析振動(dòng)圖象表示質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，不是運(yùn)動(dòng)軌跡，A錯(cuò)、C對(duì)；由圖象可以推斷某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移和速度方向，B、D正確．答案BCD5．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是下列運(yùn)動(dòng)中的()A．勻變速運(yùn)動(dòng) B．勻速直線運(yùn)動(dòng)C．非勻變速運(yùn)動(dòng) D．勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度是變化的，B錯(cuò)．加速度a也是變化的，A、D錯(cuò)，C對(duì)．答案C6．如圖所示，為一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖線，在t1、t2時(shí)刻這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的()A．加速度相同B．位移相同C．速度相同D．機(jī)械能相同解析在彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，在t1、t2兩時(shí)刻振子具有相同大小的位移，但方向不同，加速度不同，故A、B不正確；由圖象可知t1、t2兩時(shí)刻速度方向不同故C選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案D7．一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，在4s內(nèi)具有最大負(fù)方向速度和具有最大負(fù)方向位移的時(shí)刻分別是()A．1s4s B．3s2sC．1s2s D．3s4s解析質(zhì)點(diǎn)具有最大速度處是在平衡位置，由圖中看是1s處和3s處，在1s處振子將向負(fù)的最大位移處移動(dòng)，所以此處速度為負(fù)，而3s處速度為正向最大．在2s和4s處都有最大位移，2s處位移為負(fù)方向，4s處位移為正方向，正確選項(xiàng)為C.答案C8．某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，將彈簧振子從平衡位置拉開(kāi)4cm后放開(kāi)，同時(shí)開(kāi)頭計(jì)時(shí)，則在t＝0.15s時(shí)()A．振子正在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)B．振子正在做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)C．振子速度方向沿x軸正方向D．振子的位移肯定等于2cm解析振子正向負(fù)的最大位移處運(yùn)動(dòng)，加速度在增大，速度在減小，故A錯(cuò)、B對(duì)；振子的速度方向沿x軸負(fù)方向，C錯(cuò)；在0.1～0.2s內(nèi)振子做變速運(yùn)動(dòng)，故振子的位移不等于2cm，D錯(cuò)．答案B9．如圖是用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移—時(shí)間圖象，下列有關(guān)該圖象的說(shuō)法不正確的是()A．該圖象的坐標(biāo)原點(diǎn)是建立在彈簧振子小球的平衡位置B．從圖象可以看出小球在振動(dòng)過(guò)程中是沿垂直x軸方向移動(dòng)的C．為了顯示小球在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)D．圖象中小球的疏密顯示出相同時(shí)間內(nèi)小球位置變化快慢不同解析該圖象的坐標(biāo)原點(diǎn)是建立在彈簧振子的平衡位置，小球的振動(dòng)過(guò)程是沿x軸方向移動(dòng)的，故A對(duì)，B錯(cuò)．由獲得圖象的方法知C對(duì)．頻閃照相是在相同時(shí)間留下的小球的象，因此小球的疏密顯示了它的位置變化快慢，D對(duì)．答案B10．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它的振動(dòng)圖象如圖所示，則()A．圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡B．有向線段OA是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)間內(nèi)的位移C．有向線段OA在x軸的投影是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的位移D．有向線段OA的斜率是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的瞬時(shí)速率解析圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)間內(nèi)的位移，應(yīng)是曲線在t1時(shí)刻的縱坐標(biāo)，故B錯(cuò)，C對(duì)；質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的瞬時(shí)速率應(yīng)是曲線在t1時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的曲線的斜率，故D錯(cuò)．答案C11．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置O，在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，如圖①所示，它的振動(dòng)圖象如圖②所示，設(shè)向右為正方向，則①②(1)OB＝________cm；(2)第0.2s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向是________，位移大小為_(kāi)_______；(3)第0.7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位置在________點(diǎn)與__________點(diǎn)之間；(4)質(zhì)點(diǎn)從O經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到A所需時(shí)間t＝__________s；(5)質(zhì)點(diǎn)在0.2s到0.8s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為_(kāi)_________cm.解析(1)OB＝5cm.(2)在第0.2s末質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，即加速度向左，此時(shí)正處在平衡位置，位移大小為0.(3)第0.7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正處于由平衡位置向正向最大位移運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，即在O點(diǎn)與B點(diǎn)之間．(4)由圖象知，由質(zhì)點(diǎn)O到B需0.2s，由對(duì)稱性可知從O經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到A所需時(shí)間t＝0.6s.(5)由圖象知，質(zhì)點(diǎn)由O點(diǎn)到B點(diǎn)位移為5cm，由對(duì)稱性可知質(zhì)點(diǎn)在0.2s到0.8s的運(yùn)動(dòng)路程為15cm.答案(1)5(2)向左0(3)OB(4)0.6(5)1512．在心電圖儀、地震儀等儀器工作過(guò)程中，要進(jìn)行振動(dòng)記錄，如圖①所示是一個(gè)常用的記錄方法，在彈簧振子的小球上安裝一支記錄用筆P，在下面放一條白紙帶．當(dāng)小球振動(dòng)時(shí)，勻速拉動(dòng)紙帶(紙帶速度與振子振動(dòng)方向垂直)，筆就在紙帶上畫出一條曲線，如圖②所示．若勻速拉動(dòng)紙帶的速度為1m/s，作出P的振動(dòng)圖象．①②解析圖②中運(yùn)動(dòng)的位移值可以對(duì)應(yīng)不同的時(shí)刻，由x＝vt可知，當(dāng)x＝20cm時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)間t＝eq\f(x,v)＝0.2s，作出圖象如圖所示．答案見(jiàn)解析圖13.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象，依據(jù)圖象中的信息，回答下列問(wèn)題：質(zhì)點(diǎn)在第2s末的位移是多少？質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)的位移是多少？在前4s內(nèi)的路程是多少？解析(1)由x—t圖象可以讀出2s末質(zhì)點(diǎn)的位移