物理自主練習(xí)第十一章簡諧運動的描述

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自主廣場我夯基我達標1。簡諧運動的圖象的橫坐標和縱坐標分別表示運動物體的()A.時間t，振幅AB.時間t，對平衡位置的位移xC.對平衡位置的位移x，時間tD。時間t，周期T思路解析：簡諧運動的位移—時間圖象通常稱為振動圖象，其中橫坐標為時間,縱坐標為位移.答案:B2。如圖11—2-6所示，在光滑的水平桌面上有一彈簧振子，彈簧勁度系數(shù)為k。開始時，振子被拉到平衡位置O的右側(cè)A處，此時拉力大小為F，然后釋放振子從靜止開始向左運動，經(jīng)過時間t后第一次到達平衡位置O處,此時振子的速度為v，在這個過程中振子的平均速度為（)圖11-2—6A.0B。C.D.不為零的某值，但由題設(shè)條件無法求出思路解析：根據(jù)胡克定律F=kx,又x=vt，代入F=kx中，可求出v=。答案：C3.一質(zhì)點做簡諧運動，其位移x與時間t的關(guān)系曲線如圖所示，由圖11-2-7可知（)圖11-2—7A。質(zhì)點振動頻率是4HzB.t=2s時,質(zhì)點的加速度最大C。質(zhì)點的振幅為2cmD。t=3s時,質(zhì)點所受合外力最大思路解析：由圖象可知周期T=4s,由T=1/f可知f=1/4Hz,故A錯誤。在t=2s時,質(zhì)點處于負的最大位移處，質(zhì)點的加速度最大，故B正確。由圖象可以看出振幅為2cm，t=3s時，質(zhì)點位于平衡位置，所受合外力為零,故D錯誤。答案：BC4。如圖11—2—8所示，為一彈簧振子做簡諧運動的運動圖線,在t1時刻與t2時刻振子具有相同的（)圖11—2-8A。加速度B。速度C.回復(fù)力D。位移思路解析：由圖知，在t1時位移為-2.5cm,t2時位移為2。5cm，又由公式f=-kx可知t1、t2時刻回復(fù)力f1、f2大小相等,方向相反,即加速度的方向相反,故A、C、D錯。在t1時刻，振子向平衡位置運動，速度方向向右.在t2時刻，振子偏離平衡位置向右運動，速度向右.答案：B5。如圖11—2-9所示，放在光滑水平面上的彈簧振子，振子質(zhì)量為m,振子以O(shè)為平衡位置，在B和C之間振動,設(shè)振子經(jīng)平衡位置時的速度為v，則它在由O→B→O→C的整個運動過程中，彈簧彈力對振子所做功的大小為()圖11—2—9A.2mv2B。—mv2C。3mv2D。mv2思路解析:由于水平面是光滑的，在整個過程中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,振子由O→B→O過程中，振子的動能為mv2，勢能為零；從O→C過程中，動能向勢能轉(zhuǎn)化，在C點，動能完全轉(zhuǎn)換為勢能,即勢能為mv2，據(jù)動能定理可知彈簧彈力對振子所做的功為-mv2。答案：B6.彈簧振子在t1時刻速度為v，t2時刻速度也為v，且方向相同,已知（t2-t1）小于周期T，則（t2-t1）（v≠0）（)A?？赡艽笥谒姆种恢芷贐?？赡苄∮谒姆种恢芷贑.一定小于二分之一周期D.可能等于二分之一周期思路解析：如右圖所示彈簧振子在AA′間做簡諧運動，O為平衡位置，C、C′分別是OA和OA′間的以O(shè)對稱的兩位置，根據(jù)對稱性,從C→O→C′過程中，C、C′兩位置均有向右的速度v.若C對應(yīng)t1時刻，C′對應(yīng)t2時刻，則t2-t1=nT+Δt（n=0,1，2，3，…）。其中Δt為t2—t1最小值,對應(yīng)的運動過程是C→O→C′，由圖所示：0＜Δt＜；進一步觀察：C、C′可無限靠近O,因此Δt可無限短，即Δt可小于T,也可大于T，根據(jù)題意:t2-t1＜T,即t2-t1=Δt，故A、B正確.若C′對應(yīng)t1時刻，C對應(yīng)t2時刻,則t2-t1=nT+Δt（n=0，1,2，3，…),其中Δt′為t2-t1的最小值，對應(yīng)運動過程是：C′→A′→C′→O→C→A→C，由圖可知：＜Δt′＜T，由題目條件t2—t1＜T，則應(yīng)有T2-T1=Δt，即＜t2—t1＜T，所以C、D不正確.答案：AB我綜合我發(fā)展7.如圖11—2-10所示，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運動，振動過程中A、B之間無相對運動。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當物體離開平衡位置的位移為x時,A、B間摩擦力的大小等于（)圖11-2-10A。0B.kxC.kxD。kx思路解析：當物體離開平衡位置的位移為x時，振動物體的加速度大小為a=.由于物體A的加速度由靜摩擦力提供。所以Ff=ma=m·。答案：D8。（2006北京高考)某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的P處，樹枝在10s內(nèi)上下振動了6次，鳥飛走后，他把50g的砝碼掛在P處，發(fā)現(xiàn)樹枝在10s內(nèi)上下振動了12次.將50g的砝碼換成500g后，他發(fā)現(xiàn)樹枝在15s內(nèi)上下振動了6次.試估計鳥的質(zhì)量最接近……（)圖11-2—11A。50gB.200gC.500gD。550g思路解析：對于樹枝的振動來說，其振動周期(或頻率）除了與樹枝的固有性質(zhì)有關(guān)外,還與所掛物體質(zhì)量有關(guān).當把50g的砝碼掛在P處時，振動頻率為1。2,換成500g砝碼后，振動頻率為0。4，而鳥落在樹枝上的P處時，頻率為0.6,可以推測小鳥的質(zhì)量應(yīng)介于50g與500g之間,故選項B正確.答案：B9。一物體沿x軸做簡諧運動，振幅為8cm，頻率為0.5Hz.在t＝0時，位移是4cm,且向x軸負方向運動,試寫出用正弦函數(shù)表示的振動方程x=Asin（ωt+φ）.思路解析：簡諧運動方程的一般表達式為x=Asin（ωt+φ）.根據(jù)題給條件有：A＝0.08m，ω=2πf=π,所以x=0。08sin(πt+π）m。將t＝0時x＝0。04m代入得0.04=0.08sinφ，解得初相φ=或φ=。因為t＝0時，速度方向沿x軸負方向，即位移在減小,所以取φ=。所求的振動方程為x=0。08sin(πt+)m.10.（創(chuàng)新型)已知某人心電圖記錄儀的出紙速度（紙帶移動的速度）為2。5cm/s，如圖11-2-12所示是用此儀器記錄下的某人的心電圖（圖中每個大格的邊長為0.5cm).圖11—2-12(1）由圖11—2-12可知此人的心率是____________次/分,它的心臟每跳一次所需的時間是____________s.（2)如果某人的心率是75次/分，他的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血液，他的血壓(可看作他的心臟跳動時壓送血液的強度）的平均值是1。5×10思路解析：（1)某人心電圖記錄儀的紙帶移動速度是2。5cm/s,圖上記錄兩次心跳的間距為4大格，每個大格的邊長為0。5cm，4大格的長度為2cm.他