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滚动过关小练(二) [见学生用书P34]
一、 选择题
1.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,下列说法正确的是( C )
A.位移减小时,加速度减小,速度也减小
B.位移方向总是与加速度方向相反,与速度方向相同
C.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向与位移方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同
D.物体向负方向运动时,加速度方向与速度方向相同;向正方向运动时,加速度方向与速度方向相反
【解析】 位移减小时,加速度减小,速度增大,A错误;位移方向总是与加速度方向相反,与速度方向有时相同,有时相反,物体向平衡位置运动时,加速度方向,才和速度方向相同,B、D错误,C正确。
2.一弹簧振子做简谐运动,下列说法正确的是( D )
A.若位移为负值,则速度一定为正值
B.振子通过平衡位置时,速度为零
C.振子每次通过平衡位置时,速度相同
D.振子每次通过同一位置时,速度不一定相同
【解析】 在简谐运动中,速度方向可能与位移方向相同,也可能相反,A错误;振子每次通过平衡位置时,速度最大,但速度方向可能相同,也可能相反,B、C错误,D正确。
3.(多选)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asint,则关于该质点,下列说法正确的是( AB )
A.振动的周期为8 s
B.第1 s末与第3 s末的位移相同
C.第1 s末与第3 s末的速度相同
D.第3 s末至第5 s末各时刻的位移方向都相同
4.(多选)一弹簧振子A的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin(2.5πt),位移y的单位为m,时间t的单位为s,则( CD )
A.弹簧振子的振幅为0.2 m
B.弹簧振子的周期为1.25 s
C.在t=0.2 s时,振子的运动速度为零
D.质点在0.1 s末与0.3 s末的位移相同
【解析】 由题意可知,振幅A=0.1 m,周期T== s=0.8 s,A、B错误;在t=0.2 s时,振子的位移最大,速度为零,C正确;表达式对应的振动图像如图所示,根据图像的对称性,质点在0.1 s末与0.3 s末的位移相同,D正确。
5.下列有关回复力的说法正确的是( C )
A.回复力是指物体受到的指向平衡位置的恒力
B.回复力是指物体受到的合力
C.回复力是从力的作用效果命名的,可以是某个力的分力,也可以是几个力的合力
D.回复力实质上是向心力
6.(多选)一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,且b、d关于平衡位置对称,则下列说法正确的是( AC )
第6题图
A.质点做简谐运动的方程为x=Asin t
B.质点在位置b与位置d时速度大小相同,方向不同
C.质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等
D.质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等
【解析】 由图像可知,振幅为A,周期T=8 s,质点做简谐运动的方程为x=Asint=Asint,A正确;根据简谐运动对称性可知质点在位置b与位置d时速度相同,B错误;质点从位置a到c与从位置b到d所用时间均为2 s,C正确;质点从位置a到b和从位置b到c的时间都是1 s,但位移不等,所以平均速度不相等,D错误。
7.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列说法正确的是( A )
第7题图
A.t=1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值
B.t=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C.t=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
D.t=4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
【解析】 t=1 s时,振子位于正向位移最大处,速度为零,加速度为负向最大,A正确;t=2 s时,振子位于平衡位置并向x轴负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,B错误;t=3 s时,振子位于负向位移最大处,速度为零,加速度为正向最大,C错误;t=4 s时,振子位于平衡位置并向x轴正方向运动,速度为正向最大,加速度为零,D错误。
8.如图为某质点的振动图像,由图像可知( D )
第8题图
A.质点的振动方程为x=2sin 50πt cm
B.在t=0.01 s时质点的加速度为负向最大
C.P时刻质点的振动方向向下
D.从0.02 s至0.03 s,质点的动能减小,势能增大
【解析】 由题图知,振幅A=2 cm,周期 T=4×10-2 s,则圆频率ω== rad/s=50π rad/s,可得质点的振动方程为 x=-Asinωt=-2sin50πt cm,A错误;在t=0.01 s时质点的位移为负向最大,由a=-知,加速度为正向最大,B错误;P时刻图像的斜率为正,则质点的振动方向向上,C错误;从0.02 s至0.03 s,质点的位移增大,远离平衡位置,则质点的动能减小,势能增大,D正确。
9.(多选)关于简谐运动的理