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简谐运动.docx
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简谐运动
简谐运动
一.选择题(共13小题)
1.下列运动中可以看作机械振动的是( )
A.声带发声B.音叉被移动C.火车沿斜坡行驶D.秋风中树叶落下
2.对做简谐振动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是( )
A.加速度B.位移C.速度D.回复力
3.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是( )
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.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大
C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同
D.质点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
4.关于简谐运动的下列说法中,正确的是( )
A.位移减小时,加速度减小,速度减小
B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同
C.水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同;朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反
D.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同
5.对于简谐运动,下列说法中正确的是( )
A.物体振动的最大位移等于振幅B.物体离开平衡位置的距离叫振幅
C.振幅随时间做周期性变化D.物体两次通过平衡位置的时间叫周期
6.弹簧振子做简谐运动,若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子的运动
A.速度与位移方向一定相反B.加速度与速度方向可能相同
C.回复力一定在增大D.位移可能在减小
7.关于简谐运动,下列说法错误的是( )
A.振动物体所受的回复力方向不变,永远指向平衡位置
B.振动物体如果速度越来越大,加速度一定越来越小
C.在恒力的作用下,物体不可能做简谐运动
D.物体加速度和速度方向有时相同,有时相反
8.做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是( )
A.速度一定为正值,加速度一定为正值B.速度不一定为正值,但加速度一定为正值
C.速度一定为负值,加速度一定为正值D.速度不一定为负值,加速度一定为负值
9关于简谐运动,以下说法正确的是( )
A.物体做简谐运动时,系统的机械能一定不守恒B.简谐运动是非匀变速运动
C.物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的D.秒摆的周期正好是1s
10.弹簧振子做简谐运动时,以下说法不正确的是( )
A.振子通过平衡位置时,回复力一定为零B.振子做减速运动时,加速度却在增大
C.振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反
D.振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反
11.关于简谐振动,下列说法中正确的是( )
A.回复力跟位移成正比,方向有时跟位移相同,有时跟位移方向相反
B.加速度跟位移成正比,方向永远跟位移方向相反
C.速度跟位移成反比,方向跟位移有时相同有时相反
D.加速度跟回复力成反比,方向永远相同
12.物体做简谐运动过程中,下列说法正确的是( )
A.当振动物体的位移减小时,其速度和加速度的方向必定同向
B.当物体的速度变化最快时,其动能最大
C.当加速度与速度反向时,其回复力正在减小
D.物体的动能相等的两个时刻,其加速度也相同
13.简谐运动是下列哪一种运动( )
A.匀变速运动B.匀速直线运动C.非匀变速运动D.匀加速直线运动
二.多选题(共2小题)
14.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( )
A.对平衡位置的位移B.速度
C.回复力和加速度D.动能
2018年11月22日高中物理01的高中物理组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.下列运动中可以看作机械振动的是( )
A.声带发声B.音叉被移动
C.火车沿斜坡行驶D.秋风中树叶落下
【分析】机械振动是物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。
由此分析即可。
【解答】解:
A、根据机械振动的定义:
物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动;声带带的振动发出声音是在其平衡位置附近的振动。
故A正确;
B、音叉被移动、火车沿斜坡行驶都是单方向的运动,不是在其平衡位置附近的振动。
故BC错误;
D、秋风中树叶落下不是在其平衡位置附近作往复运动。
故D错误。
故选:
A。
【点评】本题关键是明确机械振动的概念,要注意明确机械振动是自然界普遍存在的一种运动形式,理解它的运动性质。
2.对做简谐振动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是( )
A.加速度B.位移C.速度D.回复力
【分析】简谐运动的平衡位置时,速度最大,加速度、位移最小.
【解答】解:
A、通过平衡位置时,位移为零,根据a=﹣
,加速度为零,故A错误;
B、通过平衡位置时,位移为零,故B错误;
C、简谐运动每次经过平衡位置时速度最大,动能最大,故C正确;
D、平衡位置时回复力为零,最小,故D错误;
故选:
C。
【点评】本题关键是明确简谐运动的运动特点,熟悉能量的转化情况,要记住平衡位置位移、势能、加速度最小,动能、速度最大,基础题.
3.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是( )
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.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大
C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同
D.质点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
【分析】质点做简谐运动,其加速度与位移的关系是a=﹣
,加速度方向与位移方向总是相反,加速度大小与位移大小成正比.速度与位移的变化情况是相反的.
【解答】解:
A、若位移为负值,由a=﹣
,可知加速度一定为正值,而速度有两种可能的方向,所以速度不一定为正值,故A错误。
B、质点通过平衡位置时,速度最大,加速度为零,故B错误。
C、质点每次通过平衡位置时,位移相同,加速度一定相同,而速度不一定相同,故C错误。
D、质点每次通过同一位置时,位移相同,加速度一定相同,因为速度有两种可能的方向,所以速度不一定相同,故D正确。
故选:
D。
【点评】本题关键知道简谐运动中各个物理量之间的关系,明确加速度与位移成正比,而速度与位移是互余的关系,即变化情况是相反的.
4.关于简谐运动的下列说法中,正确的是( )
A.位移减小时,加速度减小,速度减小
B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同
C.水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同;朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反
D.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同
【分析】根据简谐运动的性质进行解答;做简谐运动的物体回复力大小与位移成正比,方向与位移相反;
【解答】解:
A、位移减小时,回复力减小,故加速度减小,但速度将增大,故A错误;
B、位移方向总是跟回复力方向相反,即与加速度方向相反;但速度方向有与位移相同的情况,故B错误;
C、向左运动时,加速度向右,加速度与速度方向相反,故C错误;
D、物体向平衡位置运动时,位移方向一定与速度方向相反;若背向平衡位置时,速度方向与位移方向相同;故D正确;
故选:
D。
【点评】本题考查描述简谐运动的物理量的关系,在理解时可以结合图象进行分析,明确回复力的公式.
5.对于简谐运动,下列说法中正确的是( )
A.物体振动的最大位移等于振幅
B.物体离开平衡位置的距离叫振幅
C.振幅随时间做周期性变化
D.物体两次通过平衡位置的时间叫周期
【分析】振幅是物体离开平衡位置的最大距离,等于物体振动的最大位移,简谐运动的振幅不变.物体完成一次全振动的时间叫周期.
【解答】解:
AB、振幅是物体离开平衡位置的最大距离,等于物体振动的最大位移,故A正确,B错误。
C、简谐运动的振幅是不变的,故C错误。
D、物体完成一次全振动的时间叫周期,物体两次通过平衡位置的时间小于周期,故D错误。
故选:
A。
【点评】解决本题的关键是掌握振幅和周期的定义,可结合简谐运动的图象来加深理解.
6.弹簧振子做简谐运动,若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子的运动( )
A.速度与位移方向一定相反
B.加速度与速度方向可能相同
C.回复力一定在增大
D.位移可能在减小
【分析】首先知道判断速度增减的方法:
当速度与加速度方向相同时,速度增大;当速度与加速度方向相反时,速度减小.其次知道判断位移增减的方法:
当位移与速度方向相同时,位移增大;当位移与速度方向相反时,位移减小.
【解答】解:
A、振子的速率在减小,则动能减小、势能增加,故振子必定从平衡位置向最大位移运动,速度与位移同方向,故A错误;
B、由A分析知,加速度与速度方向必定相反,故B错误;
C、回复力的大小与位移大小成正比,故回复力的数值一定增大,故C正确;
D、由A分析知,位移的大小一定在增加,故D错误。
故选:
C。
【点评】匀变速直线运动中一些规律性的东西是解题的关键,应当牢固掌握,比如:
当速度与加速度方向相同时,速度增大;当速度与加速度方向相反时,速度减小.当位移与速度方向相同时,位移增大;当位移与速度方向相反时,位移减小.
7.关于简谐运动,下列说法错误的是( )
A.振动物体所受的回复力方向不变,永远指向平衡位置
B.振动物体如果速度越来越大,加速度一定越来越小
C.在恒力的作用下,物体不可能做简谐运动
D.物体加速度和速度方向有时相同,有时相反
【分析】简谐运动中的回复力F=﹣Kx,加速度与位移关系为:
a=﹣
,据此判断回复力与加速度、速度和位移之间的关系;
回复力是使振子返回平衡位置并总指向平衡位置的力;
物体简谐运动过程中,加速度和速度方向有时相同,有时相反.
【解答】解:
A.回复力是使振子返回平衡位置并总指向平衡位置的力,所以振子在远离和靠近平衡位置时的方向不同,故A错误;
B.如果振动物体速度越来越大,说明物体向着平衡位置运动,回复力越来越小,加速度一定越来越小,故B正确;
C.物体做简谐运动需满足F=﹣kx,回复力与位移成正比,所以在恒力的作用下,物体不可能做简谐运动,故C正确;
D.加速度的方向始终指向平衡位置,速度方向与物体的运动方向相同,物体简谐运动过程中,加速度和速度方向有时相同,有时相反,故D正确。
本题选错误的,故选:
A。
【点评】解答本题的关键是理解描述简谐运动的几个物理量:
回复力、加速度、速度和位移.比如对回复力的理解:
回复力可以是合外力,其不单纯是指某一个力.它是根据力的作用效果“总是要把物体拉回到平衡位置”命名的;回复力不是一种特殊性质的力.但回复力也不一定就是合外力.
8.做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是( )
A.速度一定为正值,加速度一定为正值
B.速度不一定为正值,但加速度一定为正值
C.速度一定为负值,加速度一定为正值
D.速度不一定为负值,加速度一定为负值
【分析】做简谐振动的物体,其加速度总是与位移方向相反,而速度方向不一定与位移方向相反或相同.速度与加速度的变化情况是相反的.
【解答】解:
当振子的位移为负值时,由简谐运动的特征a=﹣
知,加速度一定为正值,而速度方向有两种可能,不一定为正值,也不一定为负值,故ACD错误,B正确。
故选:
B。
【点评】本题关键熟悉弹簧振子的特征:
a=﹣
,熟悉其速度、加速度、位移、回复力的变化规律.要注意物体经过同一位置时,速度方向可能有两种.
9.关于简谐运动,以下说法正确的是( )
A.物体做简谐运动时,系统的机械能一定不守恒
B.简谐运动是非匀变速运动
C.物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的
D.秒摆的周期正好是1s
【分析】回复力满足F=﹣kx的是简谐运动,或者说位移时间关系满足正弦规律的是简谐运动.注意简谐运动是非匀变速运动,但机械能守恒.
【解答】解:
A、简谐运动的过程中,动能和势能相互转化,机械能守恒,是等幅振动,故A错误;
B、回复力满足F=﹣kx的是简谐运动;其合力是变化的,故是非匀变速运动;故B正确;
C、回复力可以是合力也可以是某个力的分力,故C错误;
D、秒摆的摆长是1m,其周期约为2s;故D错误;
故选:
B。
【点评】本题关键明确简谐运动的回复力的性质,要注意明确简谐运动是最基本的振动,是无阻尼振动,故机械能守恒.
10.弹簧振子做简谐运动时,以下说法不正确的是( )
A.振子通过平衡位置时,回复力一定为零
B.振子做减速运动时,加速度却在增大
C.振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反
D.振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反
【分析】简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置,速度最大;振子远离平衡位置时速度减小,加速度增大.加速度方向始终指向平衡位置.
【解答】解:
A、振子通过平衡位置时,位移为零,回复力一定为零,故A正确。
B、振子做减速运动时,正远离平衡位置,位移在增大,由a=﹣
可知,加速度在增大,故B正确。
C、振子远离平衡位置运动时,由于加速度方向始终指向平衡位置,所以加速度方向与速度方向相反,故C正确。
D、振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相同。
故D不正确。
本题选不正确的,故选:
D
【点评】本题关键是明确简谐运动的运动特点:
a=﹣
,知道回复力、加速度的大小与位移大小成正比,加速度方向始终指向平衡位置.
11.关于简谐振动,下列说法中正确的是( )
A.回复力跟位移成正比,方向有时跟位移相同,有时跟位移方向相反
B.加速度跟位移成正比,方向永远跟位移方向相反
C.速度跟位移成反比,方向跟位移有时相同有时相反
D.加速度跟回复力成反比,方向永远相同
【分析】简谐运动的回复力大小与位移大小成正比,方向总是相反.加速度大小与位移大小成正比,方向总是相反.由简谐运动的特征分析.
【解答】解:
A、回复力跟位移成正比,方向总是跟位移方向相反,故A错误。
B、加速度跟位移成正比,方向总是跟位移方向相反,故B正确。
C、在同一位置速度方向有两种,而位移方向总是从平衡位置指向物体所在位置,则知速度方向有时跟位移相同,有时跟位移方向相反。
故C错误。
D、由牛顿第二定律知,加速度跟回复力成正比,方向永远相同,故D错误。
故选:
B。
【点评】本题要理解描述简谐运动的物理量:
回复力、速度、加速度与位移的关系,关键抓住位移的起点是平衡位置,回复力和加速度总是指向平衡位置.
12.物体做简谐运动过程中,下列说法正确的是( )
A.当振动物体的位移减小时,其速度和加速度的方向必定同向
B.当物体的速度变化最快时,其动能最大
C.当加速度与速度反向时,其回复力正在减小
D.物体的动能相等的两个时刻,其加速度也相同
【分析】简谐运动中的回复力F=﹣kx;加速度与位移关系为:
a=﹣
;据此判断回复力与加速度、速度和位移之间的关系.
【解答】解:
A、当振动物体的位移减小时,物体向平衡位置运动,速度的方向指向平衡位置;根据加速度与位移关系为:
a=﹣
;加速度的方向始终指向平衡位置,所以当振动物体的位移减小时,其速度和加速度的方向必定同向,故A正确;
B、加速度是反映速度变化快慢的物理量,当物体的速度变化最快时,其加速度的绝对值最大,根据加速度与位移关系为:
a=﹣
可知物体处于最大位移处,其速度为0,所以其动能也为0.故B错误;
C、由于加速度的方向始终指向平衡位置,所以当加速度与速度反向时,速度的方向背离平衡位置指向最大位移处,物体向最大位移处运动,位移增大,所以其回复力F=﹣kx,正在增大。
故C错误;
D、加速度与位移关系为:
a=﹣
,加速度的方向与位移方向相反;但速度的方向有时与位移方向相反或相同,所以物体的动能相等的两个时刻,其加速度不一定相同,故D错误;
故选:
A。
【点评】该题考查简谐振动的过程中,振子的各个物理量之间的变化关系,解决本题的关键是知道简谐运动中回复力与加速度和位移之间的关系式.
13.简谐运动是下列哪一种运动( )
A.匀变速运动B.匀速直线运动
C.非匀变速运动D.匀加速直线运动
【分析】根据简谐运动的加速度与位移的关系,分析加速度是否变化,来判断简谐运动的性质,若加速度不变,是匀变速直线运动;若加速度变化,则是变加速运动。
【解答】解:
根据简谐运动的特征:
a=﹣
,可知物体的加速度大小和方向随位移的变化而变化,位移作周期性变化,加速度也作周期性变化,所以简谐运动是变加速运动,即非匀变速运动。
故选:
C。
【点评】简谐运动是变加速运动,要注意掌握好简谐运动的回复力、加速度、速度及位移的变化规律。
二.多选题(共2小题)
14.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( )
A.对平衡位置的位移B.速度
C.回复力和加速度D.动能
【分析】做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,一定相同的物理量是位移、加速度和能量,不同的是速度.
【解答】解:
A、振动质点的位移是指离开位置的位移,做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,位移一定相同。
故A正确。
B、做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,速度可能有两种方向,而速度是矢量,所以速度不一定相同。
故B错误。
C、根据简谐运动的特征:
a=﹣
,物体每次通过同一位置时,位移一定相同,加速度也一定相同。
故C正确。
D、根据简谐运动的特征,物体每次通过同一位置时,位移一定相同,则弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能就相等,所以振子的动能也一定相同。
故D正确。
故选:
ACD。
【点评】简谐运动的物体经过同一位置时这三个量一定相同:
位移、加速度和回复力.
15.如图所示,弹簧振子以O为平衡位置,在BC间做简谐运动,则( )
A.从B→O→C为一次全振动
B.从O→B→O→C为一次全振动
C.从C→O→B→O→C为一次全振动
D.从D→C→O→B→O→D为一次全振动
【分析】明确振动过程,振子通过的路程是四个振幅时,完成一次全振动.
【解答】解:
一次全振动应包括四个振幅,并且从一点出发并回到该点,且运动状态完全相同,才是一次全振动;可知从B→O→C为半个全振动。
故A错误;从O→B→O→C的过程中没有再回到起始点,不是一次全振动。
故B错误;而从C→O→B→O→C为一次全振动,从D→C→O→B→O→D为一次全振动。
故CD正确。
故选:
CD。
【点评】本题考查对全振动的理解,要能准确找出对应的振动是否为一次全振动.要注意弹簧振子的运动的路径.基础题目.
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