2021年新课标版物理选修3-4-双基限时练1-机械振动.docx

双基限时练(一)简谐运动1下列情形中不属于机械振动的是()A水中浮标上下浮动B秋千的摇摆C拨动后的琴弦 D表针沿表盘转动解析物体做机械振动时存在某一平衡位置、且物体在这一位置两侧往复运动，A、B、C选项中描述的运动均符合这一要求，D选项表针做圆周运动，它并不是在某一位置两侧往复运动，故D选项不属于机械振动答案D2关于简谐运动，下列说法正确的是()A位移的方向总指向平衡位置B加速度方向总和位移方向相反C位移方向总和速度方向相反D速度方向总跟位移方向相同解析简谐运动的位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动过程中任一时刻的位移都是背离平衡位置的，故A选项错误；振子的加速度总是指向平衡位置的，而位移总是背离平衡位置的，故B选项正确；振子在平衡位置两侧往复运动，故C、D选项错误答案B3如图所示的一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置则()AAO时，位移为负，速度为正BOB时，位移为正，加速度为负CBO时，位移为负，速度为正DOA时，位移为负，加速度为正解析位移方向是从平衡位置指向振子所在位置，加速度方向总是指向平衡位置，所以本题正确选项为C.答案C4(多选题)关于简谐运动的图象，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由图象可推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由图象可推断任一时刻质点的速度方向解析振动图象表示质点的位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A错、C对；由图象可以推断某时刻质点的位移和速度方向，B、D正确答案BCD5简谐运动是下列运动中的()A匀变速运动 B匀速直线运动C非匀变速运动 D匀加速直线运动解析简谐运动的速度是变化的，B错加速度a也是变化的，A、D错，C对答案C6如图所示，为一弹簧振子做简谐运动的振动图线，在t1、t2时刻这个质点的()A加速度相同B位移相同C速度相同D机械能相同解析在弹簧振子做简谐运动时机械能守恒，在t1、t2两时刻振子具有相同大小的位移，但方向不同，加速度不同，故A、B不正确；由图象可知t1、t2两时刻速度方向不同故C选项错误答案D7一质点做简谐运动的图象如图所示，在4 s内具有最大负方向速度和具有最大负方向位移的时刻分别是()A1 s4 s B3 s2 sC1 s2 s D3 s4 s解析质点具有最大速度处是在平衡位置，由图中看是1 s处和3 s处，在1 s处振子将向负的最大位移处移动，所以此处速度为负，而3 s处速度为正向最大在2 s和4 s处都有最大位移，2 s处位移为负方向，4 s处位移为正方向，正确选项为C.答案C8某弹簧振子的振动图象如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm 后放开，同时开头计时，则在t0.15 s时()A振子正在做加速度减小的加速运动B振子正在做加速度增大的减速运动C振子速度方向沿x轴正方向D振子的位移肯定等于2 cm解析振子正向负的最大位移处运动，加速度在增大，速度在减小，故A错、B对；振子的速度方向沿x轴负方向，C错；在0.10.2 s内振子做变速运动，故振子的位移不等于2 cm，D错答案B9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不正确的是()A该图象的坐标原点是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垂直x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图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同解析该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置，小球的振动过程是沿x轴方向移动的，故A对，B错由获得图象的方法知C对频闪照相是在相同时间留下的小球的象，因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢，D对答案B10一个质点做简谐运动，它的振动图象如图所示，则()A图中的曲线部分是质点的运动轨迹B有向线段OA是质点在t1时间内的位移C有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率解析图中的曲线部分是质点的位移与时间的对应关系，不是质点的运动轨迹，故A错；质点在t1时间内的位移，应是曲线在t1时刻的纵坐标，故B错，C对；质点在t1时刻的瞬时速率应是曲线在t1时刻所对应的曲线的斜率，故D错答案C11一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图所示，它的振动图象如图所示，设向右为正方向，则 (1)OB_cm； (2)第0.2s末质点的速度方向是_，位移大小为_；(3)第0.7s时，质点位置在_点与_点之间；(4)质点从O经B运动到A所需时间t_s；(5)质点在0.2s到0.8s内运动的路程为_cm.解析(1)OB5 cm.(2)在第0.2 s末质点沿x轴负方向运动，即加速度向左，此时正处在平衡位置，位移大小为0.(3)第0.7s时，质点正处于由平衡位置向正向最大位移运动的过程中，即在O点与B点之间(4)由图象知，由质点O到B需0.2 s，由对称性可知从O经B运动到A所需时间t0.6 s.(5)由图象知，质点由O点到B点位移为5 cm，由对称性可知质点在0.2 s到0.8 s的运动路程为15 cm.答案(1)5(2)向左0(3)OB(4)0.6(5)1512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的振动图象解析图中运动的位移值可以对应不同的时刻，由xvt可知，当x20 cm时，对应时间t0.2 s，作出图象如图所示答案见解析图13. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，依据图象中的信息，回答下列问题：质点在第2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前4s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)质点的最大位移在前4 s发生在1 s末和3 s末，故第2 s内，位移为10 cm.(3)前4 s质点正好完成一个往复的全振动先朝正方向运动了距离为10 cm的一个来回，又在负方向上进行了一个10 cm距离的来回，总路程为40 cm.答案010 cm40 cm