启东中学机械振动Word格式.docx
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3.A一质点做简谐运动,当位移为正的最大值时,质点的()
A.速度为正的最大值,加速度为零B.速度为负的最大值,加速度为零
C.速度为零,加速度为正的最大值D.速度为零,加速度为负的最大值
D
4.A关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,正确的说法是()
A.位移减小时,加速度增大,速度增大
B.位移方向总和加速度方向相反,和速度方向相同
C.物体的速度增大时,加速度一定减小
D.物体向平衡位置运动时,速度方向和位移方向相同
5.A下表中给出的是做简谐运动物体的位移x或速度v与时刻的对应关系,T是振动的周期,则下列选项中正确的是()
T
甲
零
正向最大
负向最大
乙
丙
丁
A.若甲表示位移x,则丙表示相应的速度v
B.若乙表示位移x,则丙表示相应的速度v
C.若丙表示位移x,则甲表示相应的速度v
D.若丁表示位移x,则甲表示相应的速度v
AD
6.B关于简谐运动中的平衡位置,下列说法正确的是()
A.平衡位置就是物体所受合外力为零的位置B.平衡位置就是加速度为零的位置
C.平衡位置就是回复力为零的位置D.平衡位置就是受力平衡的位置
7.B一平台沿竖直方向做简谐运动,一物体置于平台上随台一起运动,当振动平台处于什么位置时,物体对台面的压力最大()
A.振动平台在最高位置时B.振动平台向下振动经过平衡位置时
C.振动平台在最低位置时D.振动平台向上运动经过平衡位置时
8.B简谐运动是下列哪一种运动()
A.匀速直线运动B.匀加速运动
C.匀变速运动D.变加速运动
9.B做简谐运动的物体每次经过同一位置时,一定相同的物理量是()
A.速度B.位移C.回复力D.加速度
BCD
10.B对于弹簧振子,其回复力和位移的关系,在下图中正确的是()
11.C对简谐运动的回复力F=-kx的理解,正确的是()
A.k只表示弹簧的劲度系数B.式中负号表示回复力总是负值
C.位移x是相对平衡位置的位移D.回复力只随位移变化,不随时间变化
12.C弹簧振子的质量是0.2kg,在水平方向做简谐运动,当它运动到平衡位置左侧x1=2cm的位置时,受到的回复力大小F1=4N,则当它运动到平衡位置右侧x2=4cm的位置时,它的加速度是()
A.20m/s2,方向向左B20m/s2,方向向右
C.40m/s2,方向向左D.40m/s2,方向向右
二、计算题(共16分)
13.C试证明:
用轻弹簧悬挂一个振子,让它在竖直方向振动起来,在弹性限度内,振子是做简谐运动.(如图所示)
设振子的平衡位置为O,令向下为正方向,此时弹簧的形变为x0,根据胡克定律及平衡条件有mg-kx0=0.当振子向下偏离平衡位置x时,有
F=mg-k(x+x0)
整理可得
F=-kx
(紧扣简谐运动特征及对称性)
故重物的振动满足简谐运动的条件
作业2振幅、周期和频率
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.A关于弹簧振子所处的位置和通过的路程,下列说法正确的是()
A.运动一个周期后位置一定不变,通过的路程一定是振幅的4倍
B.运动半个周期后位置一定不变,通过的路程一定是振幅的2倍
C.运动
周期后位置可能不变,路程不一定等于振幅
D.运动一段后若位置不变,通过的路程一定是4A
AC
2.A关于简谐运动的下述各物理量,说法正确的是()
A.振幅是由平衡位置指向最大位移处的矢量B.周期和频率的乘积为一常量
C.振幅越大,周期越长D.振幅越小,频率越大
B
3.A关于振幅的各种说法正确的是()
A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离B.振幅大小表示振动能量的大小
C.振幅越大,振动周期越长D.振幅增大,振动物体最大加速度也增大
4.A一弹簧振子,使其离开平衡位置2cm,由静止开始释放,若t=0.1s时,第一次回到平衡位置,则下列说法中正确的是()
A.振子的振动周期为0.4s
B.1s内振子通过的路程是20cm
C.t1=0.05s,与t2=0.15s时刻,振子速度相同,加速度相同
D.t1=0.05s与t2=0.35s时刻,振子动量反向,弹簧长度相等
ABD
5.B在1min内,甲振动30次,乙振动75次,则()
A.甲的周期为0.5s,乙的周期为0.8sB.甲的周期为2s,乙的周期为1.25s
C.甲的频率为0.5Hz,乙的频率为1.25HzD甲的频率为2Hz,乙的频率为0.8Hz
6.B如图所示,弹簧振子在A、B之间做简谐运动,O为平衡位置,A、B间的距离为20cm,由A运动到B的最短时间为1s,则下述说法正确的是()
A.从0到A再到O振子完成一次全振动
B.振子的周期是1s,振幅是20cm
C.振子完成两次全振动所通过的路程是40cm
D.从O开始经过2s时,振子对平衡位置的位移为零
7.B弹簧振子做简谐运动时,从振子经过某一位置A开始计时,则()
A.当振子再次与零时刻速度相同时,所用的时间一定是一个周期
B.当振子再次经过A时,所用的时间一定是半个周期
C.当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时,一定又到达位置A
D.一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移.
8.B做简谐振动的弹簧振子,振子质量为m,最大速率为v,则下列说法中正确的是()
A.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力做的功一定为零
B.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力做的功可能是零到
之间的某一个值
C.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力的冲量一定为零
D.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力的冲量大小可能是零到2mv之间的某一个值
9.B如图所示,振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动,从振子第一次到达P点时开始计时,则()
A.振子第二次到达P的时间间隔为一个周期
B.振子第三次到达P的时间间隔为一个周期
C.振子第四次到达P的时间间隔为一个周期
D.振子从A到B或从B到A的时间间隔为一个周期
10.B弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从振子通过O点时开始计时,振子第一次到达M点用了0.3s,又经过0.2s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是()
A.
B.
C.1.4sD.1.6s
二、填空题(共10分)
11.C做简谐运动的弹簧振子的振幅是A,最大加速度大小为a0,那么在位移
处,振子的加速度a=______a0
三、计算题(每小题10分,共30分)
12.C劲度系数k=40N/m的轻弹簧,一端拴在竖直墙上,另一端拴物体A,A的质量mA=0.2kg,在A的上表面放有质量mB=0.1kg的物体B,如图所示,已知水平地面光滑,A和B之间的最大静摩擦力Fm=02N,若要使A、B两物体一起做简谐运动,则振幅的最大值是多少?
选A、B为整体作为研究对象,则这一整体所受的回复力就是弹簧的弹力,由牛顿第二定律得
当x=A时,加速度达最大值am,
对物体B,它作简谐运动的回复力由A物体给它的摩擦力提供,当位移x=A时,受到的回复力达最大值Fm,由牛顿第二定律得
所以
13.C如图所示,质量为M的物块与直立于水平桌面上劲度系数为k的轻弹簧上端相连,弹簧的下端固定在桌面上,质量为m的小物块放在大物块呈水平的上表面,现用力竖直下压m、M后由静止释放,则当弹簧的总压缩量至少达多少时,释放后可使m、M在某处分离?
14.C劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为m的砝码,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,此后()
A.砝码将做简谐运动B.砝码的最大加速度是2g
C.砝码的最大速度是
D.弹簧的最大弹性势能可达
劲度系数为k的弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为m的砝码,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,砝码的平衡位置是弹力与重力相等处,即mg=kx0,它是一个竖直的弹簧振子自由释放时的位置与平衡位置之间的距离是砝码离开平衡位置的最大距离(即振幅
),砝码最大加速度就是在最大位移处,也就是自由释放时的加速度,即重力加速度g.此时振子相对平衡位置的机械能为
(这是振动系统的能量,平衡位置是振动系统零势能点)
当砝码运动到最低点时速度为零,系统内是重力和弹力做功,机械能守恒,由简谐运动的对称可知.弹簧最大的伸长量为
重力势能的减少等于弹簧储存的弹性势能,弹簧弹性势能最大值为
.
做简谐运动的物体在运动过程中总的机械能不变,仅仅是动能和势能之间的转化,故当砝码运动到平衡位置时的速度最大,也就是动能最大,势能为零,故有关系式
(砝码的最大速度的选项从量纲上可以判断出是错误的)
综上所述,选项A、D正确
作业3简谐运动的图象
一、选择题(每小题4分,共36分)
1.A如图所示的是某一质点做简谐运动的图象,下列说法中正确的是()
A.质点开始是从平衡位置沿x轴正方向运动的
B.2s末速度最大,沿x轴的负方向
C.3s末加速度最大,沿x轴负方向
D.质点在4s内的路程是零
2.A如图所示是某一质点做简谐运动的图象,下列说法正确的是()
A.在第1s内,质点做加速运动
B.在第2s内,质点做加速运动
C.在第3s内,动能转化为势能
D.在第4s内,动能转化为势能
BC
3.A弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系如图所示,由图可知()
A.t=1s时,速度值最大,方向为负,加速度为零
B.t=2s时,速度值最大,方向为正,加速度最大
C.t=3s时,速度值最大,方向为负,加速度为零
D.t=4s时,速度值最大,方向为正,加速度最大
A
4.A在振动图象中(右图),下列说法中正确的是()
A.在2s末和4s末时刻,振子的速度相同
B.在23末和6s末时刻,振子的速度相同
C.在1s末和3s末时刻,振子的加速度相同
D.在1s末和5s末时刻.振子的加速度相同
BD
5.B在振动图象(右图)中,A、B对应的时刻,振子的()
A.加速度不同B.位移不相同
C.速度不相同D.回复力不相同
6.B如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图象,那么振动系统在()
A.t3和t4具有相同的动能和动量
B.t3和t5具有相同的动能和不同的动量
C.t1和t4时刻具有相同的加速度
D.t2和t5时刻振子所受的回复力大小之比为2:
1
AB
7.B如图所示是甲、乙两个质量相等的振子分别做简谐运动的图象,那么()
A.甲、乙
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