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2019-2020年高中物理第十一章機(jī)械振動第1節(jié)簡諧運動課下作業(yè)新人教版 1.如圖1所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定組成一個振動系統(tǒng)，用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，下列說法正確的是(　　) A．鋼球運動的最高處為平衡位置 B．鋼球運動的最低處為平衡位置 C．鋼球速度為零處為平衡位置 圖1 D．鋼球原來靜止時的位置為平衡位置 解析：鋼球以平衡位置為中心做往復(fù)運動，在平衡位置處速度最大，故A、B、C不正確，D選項正確。 答案：D 2．如圖2所示，水平方向上有一彈簧振子，O點是其平衡位置，振子在a和b之間做簡諧運動，關(guān)于振子下列說法正確的是(　　) 圖2 A．在a點時加速度最大，速度最大 B．在O點時速度最大，位移最大 C．在b點時位移最大，速度最小 D．在b點時加速度最大，速度最大 解析：O為彈簧振子振動的平衡位置，其加速度為零，位移為零，速度最大，B錯誤；振子在a、b兩位置，振動的位移最大，加速度最大，速度為零，故A、D錯誤，C正確。 答案：C 3．關(guān)于簡諧運動的圖象，下列說法中正確的是(　　) A．表示質(zhì)點振動的軌跡，是正弦或余弦曲線 B．由圖象可判斷任一時刻質(zhì)點相對平衡位置的位移方向 C．表示質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律 D．由圖象可判斷任一時刻質(zhì)點的速度方向 解析：振動圖象表示質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律，不是運動軌跡，A錯C對；由圖象可以判斷某時刻質(zhì)點的位移和速度方向， B、D正確。 答案：BCD 4．如圖3(a)所示，一彈簧振子在AB間做簡諧運動，O為平衡位置。圖(b)是該振子做簡諧運動時的x－t圖象。則關(guān)于振子的加速度隨時間的變化規(guī)律，下列四個圖象中正確的是(　　) 圖3 圖4 解析：設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，位移與加速度方向相反，由牛頓第二定律得a＝－，故C正確。 答案：C 5.一簡諧運動的圖象如圖5所示，在0.1～0.15 s這段時間內(nèi) (　　) A．加速度增大，速度變小，加速度和速度的方向相同 B．加速度增大，速度變小，加速度和速度方向相反 圖5 C．加速度減小，速度變大，加速度和速度方向相同 D．加速度減小，速度變大，加速度和速度方向相反 解析：由圖象可知，在0.1～0.15 s這段時間內(nèi)，位移為負(fù)且增大，表明物體遠(yuǎn)離平衡位置運動，則加速度增大，速度減小，二者方向相反。 答案：B 6．如圖6甲所示為一彈簧振子的振動圖象，規(guī)定向右的方向為正方向，試根據(jù)圖象分析以下問題： 圖6 (1)如圖乙所示的振子振動的起始位置是________，從初始位置開始，振子向_______(填“右”或“左”)運動。 (2)在乙圖中，找出圖象中的O、A、B、C、D各對應(yīng)振動過程中的位置，即O對應(yīng)________，A對應(yīng)________，B對應(yīng)________，C對應(yīng)________，D對應(yīng)________。 (3)在t＝2 s時，振子的速度的方向與t＝0時速度的方向________。 (4)質(zhì)點在前4 s內(nèi)的位移等于________。 解析：(1)由x－t圖象知，在t＝0時，物體在平衡位置，故起始位置為E；從t＝0時刻開始，振子向正的位移處運動，即向右運動。 (2)由x－t圖象知：O點、B點、D點對應(yīng)平衡位置的E點，A點在正的最大位移處，對應(yīng)G點；C點在負(fù)的最大位移處，對應(yīng)F點。 (3)t＝2 s時，圖線斜率為負(fù)，即速度方向為負(fù)方向；t＝0時，斜率為正，速度方向為正方向。故兩時刻速度方向相反。 (4)4 s末振子回到平衡位置，故位移為零。 答案：(1)E　右 (2)E　G　E　F　E (3)相反 (4)0 7．如圖7所示的振動圖象上有a、b、c、d、e、f六點，其中： 圖7 (1)與a位移相同的點有________。 (2)與a速度相同的點有________。 解析：(1)位移是矢量，位移相同意味著位移的大小和方向都要相同，可知與a位移相同的點有b、e、f。 (2)速度是矢量，速度相同則要求速度的大小和方向都要相同，可知與a速度相同的點有d、e。 答案：(1)b、e、f　(2)d、e 8．如圖8所示為某質(zhì)點做簡諧運動的圖象，則質(zhì)點在前6 s內(nèi)通過的路程為________cm，在6～8 s內(nèi)的平均速度大小為________cm/s，方向________。 圖8 解析：質(zhì)點在0～2 s內(nèi)通過的路程是2 cm，在2～4 s內(nèi)通過的路程是2 cm，在4～6 s內(nèi)通過的路程是2 cm，故前6 s內(nèi)通過的路程是6 cm。 質(zhì)點在6～8 s內(nèi)位移大小是2 cm，方向指向平衡位置，平均速度大小為，＝＝＝1 cm/s，質(zhì)點在這段時間內(nèi)由負(fù)的最大位移處向平衡位置運動，所以平均速度方向沿x軸正方向。 答案：6　1　沿x軸正方向 9．如圖9所示是某質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象，根據(jù)圖象中的信息，回答下列問題： 圖9 (1)質(zhì)點離開平衡位置的最大距離有多大？ (2)在1.5 s和2.5 s兩個時刻，質(zhì)點向哪個方向運動？ (3)質(zhì)點在第2 s末的位移是多少？在前4 s內(nèi)的路程是多少？ 解析：由圖象上的信息，結(jié)合質(zhì)點的振動過程可知： (1)質(zhì)點離開平衡位置的最大距離就是|x|的最大值，為10 cm； (2)從1.5 s到2 s時間間隔內(nèi)，質(zhì)點位移減小，因此是向平衡位置運動，從2.5 s到3 s時間間隔內(nèi)，位移增大，因此是背離平衡位置運動； (3)質(zhì)點在第2 s末時，處在平衡位置，因此位移為零，質(zhì)點在前4 s內(nèi)完成一個周期性運動，其路程為10 cm4＝40 cm。 答案：見解析