1、人民教育出版社物理高二選修3-4 11.3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述恢復(fù)與能量同步練習(xí)(二)名字：班級(jí)：成就：一、選擇題(共15道題；總計(jì)34分)1.(2)當(dāng)卡車在水平道路上行駛時(shí)，貨物將隨著車廂上下作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，而不脫離底板。向下的方向被設(shè)置為正方向。振動(dòng)圖像如圖所示。貨物在底板上的壓力小于貨物重力的時(shí)刻是()A.時(shí)間t1B.時(shí)間t2C.時(shí)間t4D.不確定2.(3點(diǎn))(2017黑龍江模擬)振動(dòng)周期為T且位于x=0的波源從平衡位置沿Y軸的正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。由波源產(chǎn)生的諧波剪切波沿X軸的正方向傳播，波速為v。關(guān)于x=處的粒子P，以下陳述是正確的()A.粒子p的振動(dòng)周期為t，最大振動(dòng)速度為v。b、如果某一時(shí)刻質(zhì)

2、點(diǎn)p振動(dòng)的速度方向是沿y軸的負(fù)方向，則此時(shí)波源處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度方向是沿y軸的正方向C.粒子p開始振動(dòng)的方向是沿著y軸的正方向D.當(dāng)p開始振動(dòng)時(shí)，如果波源在某一時(shí)刻處于峰值，則粒子p必須處于波谷如果波源在某個(gè)時(shí)間處在波谷中，粒子p也必須在波谷中。3.(2點(diǎn))(2015年高2低向陽期)某一時(shí)刻的橫波波動(dòng)圖像和某一時(shí)刻的振動(dòng)圖像的列表是已知的，如圖所示，有()A.圖a是振動(dòng)圖像，該柱狀波的波速為2104米/秒b圖a是波浪圖像，該波的波速為2102米/秒圖b是一幅波浪圖像，該波的波速為5102米/秒圖b是振動(dòng)圖像，該柱狀波的波速為5103米/秒4.(2點(diǎn))該圖是水平彈簧振動(dòng)器進(jìn)行簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)圖像(X

3、-T圖)。從圖中可以推斷，振動(dòng)系統(tǒng)()A.在時(shí)間t1和t2具有相同的動(dòng)能和相同的速度B.在時(shí)間t3和t4具有相等的勢(shì)能和相同的速度c在時(shí)間t4和t6具有相同的位移和速度d在時(shí)間t1和t6具有相同的速度和加速度5.(2點(diǎn))(2017高2低懷仁端)一系列簡(jiǎn)單的諧波沿直線傳播。在某一時(shí)刻，通過該系列波上的平衡位置的兩個(gè)粒子相距6m，并且在這兩個(gè)粒子之間只有一個(gè)峰值，那么簡(jiǎn)單諧波的可能波長(zhǎng)是()A.4m、6m和8mB.6m、8m和12mC.4m、6m和12mD.4m、8m和12m6.(2分)(2017年高二Xi時(shí)期)單擺的長(zhǎng)度不會(huì)改變。如果擺錘球的質(zhì)量增加到原來的4倍，并且擺錘球的速度在通過平衡位置時(shí)

4、降低到原來的速度，單擺將振動(dòng)()A.頻率和振幅不變B.頻率和振幅變化C.頻率不變，振幅改變D.頻率變化和振幅不變7.(2點(diǎn))(2015年高2低向陽期)如圖所示，簡(jiǎn)諧剪切波圖像在某一時(shí)刻，波傳播方向是沿x方向，以下說法是正確的()A.此時(shí)b點(diǎn)和e點(diǎn)的速度為零B.粒子d此時(shí)正朝-y方向移動(dòng)。C.此時(shí)粒子c和f的加速度和速度都為零。D.此時(shí)粒子b和e的速度是相同的。8.(2分)(2018年底升起太仆寺旗)如圖所示，在一個(gè)平滑的水平面上有一個(gè)物體，它的左端連接著一個(gè)彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，物體在力f的作用下靜止不動(dòng)，當(dāng)f被移走時(shí)，物體將向右移動(dòng)，在物體向右移動(dòng)的過程中，下面的說法是正確的()A.

5、彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大。彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小D.彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增加9.(3分)(2017鄂爾多斯模擬)以下說法是正確的()A.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無關(guān)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光的頻率越低，條紋越寬在兩次完全振動(dòng)后，振動(dòng)器移動(dòng)的距離為20厘米D.振動(dòng)器從b點(diǎn)開始，3s后位移30cm。11.(2分) (黃陵期末2018高二)如圖所示，彈簧振子在A和B之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，則()A.當(dāng)振動(dòng)器從o移動(dòng)到a時(shí)，位移變小B.當(dāng)振動(dòng)器從a移動(dòng)到o時(shí)，速度增加。C.當(dāng)振動(dòng)器從o移動(dòng)到b時(shí)，加速度變小。D.當(dāng)振動(dòng)器從b移動(dòng)到o時(shí)，回復(fù)力變大。12.(3點(diǎn))(2016武昌模擬

6、)如圖a所示，是在時(shí)間t在水平方向上傳播的一系列諧波剪切波的波形圖，粒子振動(dòng)速度的正方向被定義為沿著y軸的方向，并且圖b是從時(shí)間t開始的粒子b定時(shí)的v-t圖像。那么下面的陳述是正確的()A.在時(shí)間t，粒子b正遠(yuǎn)離其平衡位置B.橫波沿x軸的正方向傳播，波速為0.4m/s在時(shí)間t，粒子a的加速度大于粒子b的加速度如果波浪有明顯的繞射現(xiàn)象，波浪遇到的障礙物或孔洞的尺寸必須遠(yuǎn)大于4m。E.3s后，粒子a移動(dòng)到x=2.2m13.(2分鐘)對(duì)于周期為2秒的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，半分鐘內(nèi)行進(jìn)的距離為60厘米，則振動(dòng)器通過平衡位置的次數(shù)和振動(dòng)器的振幅為()A.15次，2厘米B.30次，1厘米C.15次，1厘米D.60次，

7、2厘米14.(3分)(2015高二向陽期)關(guān)于作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的位移、加速度和速度之間的關(guān)系，下列說法是正確的()A.當(dāng)位移減小時(shí)，加速度減小，速度增加位移的方向總是與加速度的方向相反，與速度的方向相同當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度方向與位移方向相同當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)方向改變時(shí)，加速度的方向不會(huì)改變。15.(2分)(2017高2低定州期)如圖所示為實(shí)驗(yàn)裝置，描繪了沙擺的振動(dòng)圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)果留在板上。沙擺的運(yùn)動(dòng)可以看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如果用手向外拉板的速度是0.20米/秒，板的長(zhǎng)度是0.60米，那么下面的陳述是正確的()A.沙擺的周期是3秒沙擺的頻率是1.5赫茲這個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用的沙擺的擺長(zhǎng)約為56厘米d

8、 .本實(shí)驗(yàn)中使用的沙擺的擺長(zhǎng)約為1.5m二、填空(共5題；總計(jì)13分)16.(4點(diǎn))如圖a所示，彈簧振子在BC之間振動(dòng)，o是BC的中點(diǎn)。如果以水平向右方向?yàn)檎较颍瑒t振動(dòng)圖像如圖b所示，顯示彈簧振子的振動(dòng)周期為_ _ _ _ _ _，頻率為_ _ _ _ _ _，BC之間的距離為_ _ _ _ _ _，從t=0開始，第二次通過_ _ _ _ _ _振子到達(dá)點(diǎn)b17.(2點(diǎn))圖中顯示了同一介質(zhì)中兩列諧波剪切波在某一時(shí)刻以相反方向傳播的波形。此時(shí)，兩列波分別向右側(cè)的X=4 m和左側(cè)的X=8 m傳播，其振幅為5厘米。從這一刻開始，他們通過0。當(dāng)粒子a在25s時(shí)，x=2m首次到達(dá)峰值，兩列列車相遇時(shí)波

9、速v=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ m/s使t=0，粒子在x=6m時(shí)的振動(dòng)方程為y=_ _ _。18.(2分)在光滑的水平面上有一個(gè)彈簧振動(dòng)器。如果彈簧第一次壓縮x，然后釋放振動(dòng)，彈簧第二次壓縮2x，然后釋放振動(dòng)，則兩次振動(dòng)的周期比為_ _ _ _ _ _，振幅比為_ _ _ _ _ _。19.(3分)如果振子作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=2sin(2t )cm，振子的振動(dòng)周期為_ _ _ _ _ _，初始相位為_ _ _ _ _ _，4秒內(nèi)的距離為_ _ _ _ _ _。20.(2點(diǎn))兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)分別為X1=4ASIN和X2=2ASIN，它們的幅值比為_ _ _ _ _ _，它們的相位差

10、為_ _ _ _ _ _。三、回答問題(共5個(gè)問題；總共50磅23.(5點(diǎn))兩個(gè)質(zhì)量塊m1和m2由輕質(zhì)彈簧連接，如圖所示，它們豎立在水平面上?，F(xiàn)在，用垂直向下的壓力F按壓m1，使它們處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)m1上升到最高點(diǎn)時(shí)，m2對(duì)地面的壓力為零。當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)，垂直向下的壓力是多少？(注意：m1在去除力后將是簡(jiǎn)單的上下調(diào)和運(yùn)動(dòng))24.(20點(diǎn))(2017高2低福州期)水平桿上的彈簧振子振動(dòng)，如圖所示，在AB范圍內(nèi)執(zhí)行簡(jiǎn)諧振動(dòng)。眾所周知，AB之間的距離為16厘米，振動(dòng)器第二次從a移動(dòng)到o之間的時(shí)間為3秒，不考慮球和桿之間的摩擦，(以右邊為正)找出：(1)彈簧振蕩器的振幅是多少？(2)彈簧振動(dòng)器在6秒內(nèi)移

11、動(dòng)的距離是多少？(3)如果計(jì)時(shí)從a開始，彈簧振蕩器在8s時(shí)的位移是多少？(4)如果計(jì)時(shí)從彈簧振子開始，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出振子簡(jiǎn)諧振動(dòng)的X-T圖像。25.(15分)(2017年底，高于北京)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是我們研究過的一種典型的鍛煉方式。(1)粒子機(jī)械振動(dòng)。如果它的回復(fù)力與其平衡位置的位移成正比，并且它的方向與位移方向相反，則可以確定它是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如圖1所示，兩個(gè)剛度系數(shù)為k1和k2的輕質(zhì)彈簧套在光滑的水平桿上，彈簧兩端固定，中間是一個(gè)質(zhì)量為M的球。此時(shí)，兩個(gè)彈簧都處于原始長(zhǎng)度。現(xiàn)在球沿著桿移動(dòng)一定距離后被釋放，球以0為平衡位置來回移動(dòng)。請(qǐng)據(jù)此證明球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。(2)以上，我們通過恢復(fù)力和偏離平衡位置

12、的位移之間的關(guān)系來判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。然而，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)也有其他一些特點(diǎn)。例如，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)粒子的運(yùn)動(dòng)速度V與其偏離平衡位置的位移X之間的關(guān)系可以表示為V2=v02-AX2，其中v0是振動(dòng)粒子通過平衡位置的瞬時(shí)速度，而A是由系統(tǒng)本身和初始條件確定的常數(shù)。請(qǐng)證明一下。圖2中的球的運(yùn)動(dòng)也滿足上述關(guān)系，并且示出了哪些物理量在其關(guān)系中與a相關(guān)。眾所周知，彈簧的彈性勢(shì)能可以表示為，其中k是彈簧的剛度系數(shù)，x是彈簧的形狀變量。(3)如圖所示，一個(gè)粒子以順時(shí)針方向以速度v0做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)問題(2)中的信息，分析并證明球在x方向的分?jǐn)?shù)運(yùn)動(dòng)是否符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征。第13頁，共13頁參考答案一、選擇