1、第十一章机械振动1.简谐运动1.下列运动中属于机械振动的是()A.小鸟飞走后树枝的运动B.爆炸声引起窗子上玻璃的运动C.匀速圆周运动D.竖直向上抛出的物体的运动解析:物体在平衡位置附近所做的往复运动是机械振动,A、B正确;圆周运动和竖直上抛运动不是机械振动。答案:AB2.下列说法中正确的是()A.弹簧振子的运动是简谐运动B.简谐运动就是指弹簧振子的运动C.简谐运动是匀变速运动D.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种解析:只要运动xt图象满足正余弦曲线,该运动即为简谐运动,不一定只有弹簧振子的运动是简谐运动,B选项错误;研究水平弹簧振子时,发现振子(小球)在运动过程中,所受弹簧的弹力在不断变
2、化,根据牛顿第二定律F=ma可知,简谐运动为变加速运动,C选项错。答案:AD3.如图所示的是某振子做简谐运动的图象,以下说法中正确的是()A.因为振动图象可由实验直接得到,所以图象就是振子实际运动的轨迹B.振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D.振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向解析:振动图象表示位移随时间的变化规律,并不是运动轨迹,B正确,A、C错误;切线的方向只表示质点的速度方向与规定的正方向相同还是相反,不表示速度的方向,D错误。(注意:由于图象不是质点的运动轨迹,因此切线的方向并不表示速度的方向)答案:B4
3、.如图所示,弹簧下端悬挂一钢球,上端固定,它们组成一个振动的系统,用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,钢球便上下振动起来,下列说法中正确的是()A.钢球的最低处为平衡位置B.钢球的最高处为平衡位置C.钢球速度为0时的位置为平衡位置D.钢球原来静止时的位置为平衡位置解析:钢球静止时所处的位置为平衡位置,只有D项正确。答案:D5.如图是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移时间图象,下列有关该图象的说法正确的是()A.该图象的坐标原点建立在弹簧振子小球的平衡位置B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,让底片沿垂直x轴方向匀速运动D.图象中小
4、球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同解析:由题图可直观地获得以下信息:0时刻振子的位置。振子的振动方向。底片的运动方向(t轴负方向)。振动速度的变化等。由图象可见,0时刻振子位移为0,故位于平衡位置,A项正确;小球只在x轴上振动,横轴虽是由底片匀速运动得到的位移,但x=vt,已转化成了时间轴,B项错误,C项正确;图象中两相邻小球之间的时间间隔相同,疏处说明其位置变化快,密处说明其位置变化慢,故D项正确。答案:ACD6.物体做简谐运动的过程中,有两点A、A关于平衡位置对称,则物体()A.在A点和A点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的动能一定相同
5、解析:A、A点关于平衡位置对称,两点位移大小相等,但方向不同,A项错误;经过两点时速度大小相等,方向可能相同,也可能相反,B、D项正确;两点的加速度大小相等、方向相反,C项错误。答案:BD7.如图所示为某质点做简谐运动的图象,若t=0时,质点正经过O点向b运动,则下列说法正确的是()A.质点在0.7 s时,正在远离平衡位置运动B.质点在1.5 s时的位移最大C.1.21.4 s,质点的位移在增大D.1.61.8 s,质点的位移在增大解析:由于位移是指由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,故质点在0.7 s时的位移方向向右,且正在向平衡位置运动,所以A项错误;质点在1.5 s时的位移达到最大,故
6、B项正确;质点在1.21.4 s过程中,正在远离平衡位置,所以其位移在增加,故C项正确;1.61.8 s时间内,质点正向平衡位置运动,所以其位移正在减小,故D项错误。答案:BC8.在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中,要进行振动记录,如图甲所示是一个常用的记录方法:在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P,在下面放一条白纸带。当小球振动时,匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直),笔就在纸带上画出一条曲线,如图乙所示。若匀速拉动纸带的速度为1 m/s,作出P的振动图象。解析:题图乙中运动的位移值可以对应不同的时刻,由s=vt可知,当s=20 cm时,对应时间t=sv=0.2 s,作出图象如图所示。答案:见解析9.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图象中的信息,回答问题:质点在第2 s末的位移是多少?在前4 s内的路程是多少?解析:(1)由xt图象可以读出2 s末质点的位移为零。(2)在前4 s内质点恰好完成了一个完整的往复运动。先朝正方向运动了距离为10 cm的一个来回,又往负方向进行了一个10 cm距离的来回,故总路程为40 cm。答案:040 cm3
