山东省专用2018_2019学年高中物理第十一章机械振动课时跟踪检测十六简谐运动含解析新人教版选修3.doc

课时跟踪检测（十六）简谐运动1多选下列运动中属于机械振动的是()A树枝在风的作用下运动B竖直向上抛出的物体的运动C说话时声带的运动D爆炸声引起窗扇的运动解析：选ACD物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动，故A、C、D正确；竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动，故B错误。2多选关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是()A表示质点振动的轨迹，是正弦或余弦曲线B由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C表示质点的位移随时间变化的规律D由图像可判断任一时刻质点的速度方向解析：选BCD振动图像表示位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A错，C对；由振动图像可判断质点位移和速度大小及方向，B、D正确。3多选如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐运动，当振子从最大位移处a向平衡位置O运动过程中()A加速度方向向左，速度方向向右B位移方向向左，速度方向向右C加速度不断增大，速度不断减小D位移不断减小，速度不断增大解析：选BD当振子从最大位移处a向平衡位置O运动时，振子受到的合外力向右且不断减小，加速度向右且不断减小，速度方向向右且不断增大，A、C错误；位移由平衡位置指向振子所处位置，方向向左，位移不断减小，故B、D正确。4多选如图所示是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像(xt图)。由图可推断，振动系统()A在t1和t3时刻具有相同的速度B在t3和t4时刻具有相同的速度C在t4和t6时刻具有相同的位移D在t1和t6时刻具有相同的速度E在t2和t5时刻具有相同的加速度解析：选BCDt1与t3两时刻振子经同一位置向相反方向运动，速度不相同，A错；t3与t4两时刻振子经过关于平衡位置的对称点，速度大小相等、方向相同，B对；t4与t6两时刻振子的位移都是2 cm，C对；t1和t6两时刻振子经过对称点向正方向运动，速度相同，D对；在t2和t5时刻加速度大小相等，方向相反，E错。5质点做简谐运动，其xt关系如图所示。以x轴正向为速度v的正方向，该质点的vt关系是()解析：选B在t0时刻，质点的位移最大，速度为0，则下一时刻质点应向下运动，故选项A、C错误；在t时刻，质点的位移为0，速率最大，故选项B正确，选项D错误。6如图甲所示为一弹簧振子的振动图像，规定向右的方向为正方向，试根据图像分析以下问题：(1)如图乙所示的振子振动的起始位置是_，从初始位置开始，振子向_(填“右”或“左”)运动。(2)在乙图中，找出图像中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的位置，即O对应_，A对应_，B对应_，C对应_，D对应_。(3)在t2 s时，振子的速度的方向与t0时速度的方向_。(4)质点在前4 s内的位移等于_。解析：(1)由xt图像知，在t0时，振子在平衡位置，故起始位置为E；从t0时刻开始，振子向正的位移处运动，即向右运动。(2)由xt图像知：O点、B点、D点对应平衡位置的E点，A点在正的最大位移处，对应G点；C点在负的最大位移处，对应F点。(3)由xt图像可知t2 s时，图线斜率为负，即速度方向为负方向；t0时，斜率为正，速度方向为正方向。故两时刻速度方向相反。(4)4 s末振子回到平衡位置，故位移为零。答案：(1)E右(2)EGEFE(3)相反(4)07.多选弹簧振子做简谐运动，振动图像如图所示，则下列说法正确的是()At1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相反Bt1、t2时刻振子的位移大小相等，方向相反Ct2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反Dt2、t4时刻振子的位移大小相等，方向相反解析：选AD从图像可看出，t1、t2时刻振子位于同一位置，位移大小相等，方向相同，速度大小相等，方向相反，故A正确，B错误；t2、t3时刻振子位移大小相等，方向相反，速度大小相等，方向相同，故C错误；t2、t4时刻振子分别位于平衡位置两侧且对称，位移大小相等，方向相反，故D正确。8.如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，一端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k，将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后，小球做简谐运动，则：(1)小球从放手运动到最低点，下降的高度为多少？(2)小球运动到最低点时的加速度大小为多少？解析：(1)放手后小球到达平衡位置O点，弹簧伸长了x，则：mgkx，x，x也是振动过程中球离平衡位置的最大距离，所以小球从放手运动到最低点，下降高度为2 x，即。(2)小球在最高点时只受重力，其加速度为g，最低点和最高点对平衡位置的位移大小相等，故加速度大小相等为g。答案：(1)(2)g