20xx教科版高中物理選修3-413簡諧運動的圖像和公式同步練習(xí)-資料下載頁
2024-11-28 18:19本頁面
【導(dǎo)讀】第3節(jié)簡諧運動的圖像和公式。，描繪出簡諧運動的質(zhì)點的________隨________變化的圖像，稱為簡諧運動的圖像(或振動。動的方法在實際生活中有很多應(yīng)用，如醫(yī)院里的________________、監(jiān)測地震的_________. 3．簡諧運動的表達(dá)式：x＝________________或x＝A表示簡諧。運動的________，T和f分別表示簡諧運動的周期和頻率，________或________表示簡諧運。動的相位，Φ表示t＝0時的相位，叫做初相位，簡稱初相．頻率相同、初相不同的兩個振。4．如圖1所示是一做簡諧運動的物體的振動圖像，下列說法正確的是(). B．第2個10－2s內(nèi)物體的位移是－10cm. D．物體的振幅是10cm. 5．?dāng)[長為l的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時，當(dāng)振動至t＝3π2. g時，擺球恰具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動圖像是下圖中的(). 6．物體A做簡諧運動的振動位移xA＝3sin. A．振幅是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10m. B．周期是標(biāo)量，A、B周期相等為100s. cm，且向x軸負(fù)方向運動，試寫出用正弦函數(shù)表示的振動方程．。cm，振子的平衡位置位于x軸上的
【正文】 從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中 ( ) 圖 8 A．升降機的速度不斷減小 B．升降機的加速度不斷變大 C．升降機的加速度最大值等于重力加速度值 D．升降機的加速度最 大值大于重力加速度值 O點的附近做簡諧運動，它離開 O點后經(jīng)過 3 s時間第一次經(jīng)過 M點，再經(jīng)過 2 s第二次經(jīng)過 M點，該質(zhì)點再經(jīng)過 ________ s第三次經(jīng)過 M點．若該質(zhì)點由 O點出發(fā)在 20 s內(nèi)經(jīng)過的路程是 20 cm，則質(zhì)點做簡諧振動的振幅為 ________ cm. 12．跳板跳水運動員在起跳前都要隨跳板上下振動幾次，若想獲得最好的起跳高度，你認(rèn)為應(yīng)在何處起跳？ ________(填 “ 最高點 ”“ 最低點 ” 或 “ 平衡位置 ”) ． 13. 如圖 9所示，將質(zhì)量 mA＝ 100 g的平臺 A連接在勁度系數(shù) k＝ 200 N/m的彈簧上端，形成豎直方向的彈簧振子，在 A的上方放置 mB＝ mA的物塊 B，使 A、 B一起上下振動．若彈簧原長為 5 cm，求： 圖 9 (1)當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行小振幅振動時，平衡位置離地面 C的高度； (2)當(dāng)振幅為 cm時， B對 A的最大壓力； (3)為使 B在振動中始終與 A接觸，振幅不得超過多少？ 習(xí)題課 對簡諧運動的理解提升 答案 1． D 2． B 3． AC 4． C 5． BD 6． BC 7． D 8． AD 9． BD 10． D 11． 14或 103 4或 43 解析 根據(jù)簡諧運動的周期性和對稱性分析解決問題．作出該質(zhì)點振動的圖像如下圖所示，則 M點的位置可能有兩個，即如下圖所示的 M1或 M2. (1)第一種情況 若是位置 M1，由圖可知 T14 ＝ 3 s＋ 1 s＝ 4 s， T1＝ 16 s，根據(jù)簡諧運動的周期性，質(zhì)點第三次經(jīng)過 M1時所需時間為一 個周期減第二次經(jīng)過 M點的時間，故 Δt 1＝ 16 s－ 2 s＝ 14 s. 質(zhì)點在 20 s內(nèi) (即 n＝ 2021＝ 54個周期內(nèi) )的路程為 20 cm，故由 5A1＝ 20 cm，得振幅 A1＝ 4 cm. (2)第二種情況 若是位置 M2，由圖可知 3T24 ＝ 3 s＋ 1 s＝ 4 s， T2＝ 163 s. 根據(jù)對稱性，質(zhì)點第三次經(jīng)過 M2時所需時間為一個周期減第二次經(jīng)過 M點的時間， 故 Δt 2＝ 163 s－ 2 s＝ 103 s. 質(zhì)點在 20 s內(nèi) (即 n＝ 20213＝ 154 個周期內(nèi) )的路程為 20 cm. 故由 15A2＝ 20 cm，得振幅 A2＝ 43 cm. 12．最低點 解析 在最低點，人和板的作用力最大，板對人做功最多，人獲得的動能最大，跳的最高． 13． (1)4 cm (2) N (3)1 cm 解析 (1)將 A與 B整體作為振子，當(dāng) A、 B處于平衡位置時，根據(jù)平衡條件得 kx0＝ (mA＋ mB)g 解得彈簧形變量 x0＝ (mA＋ mB)gk ＝ (＋ )10200 m ＝ m＝ 1 cm 平衡位置距地面高度 h＝ l0－ x0＝ 5 cm－ 1 cm＝ 4 cm (2)已知 A、 B一起振動的振幅 A＝ cm，當(dāng) A、 B振動到最低點位置時，加速度最大，其值為 am＝ kAmA＋ mB＝ 200＋ m/s2＝ 5 m/s2 方向豎直向上． 取 B物塊為研究對象， B受重力 mBg、 A對 B的支持力 N，其合外力為 F＝ N－ mBg， 根據(jù)牛頓第二定律得 N－ mBg＝ mBam 解得 N＝ mBg＋ mBam＝ mB(g＋ am) ＝ (10 ＋ 5) N＝ N 根據(jù)牛頓第三定律， B對 A的最大壓力大小為 N′ ＝ N＝ N. (3)取 B為研究對象，當(dāng) B振動到最高點時受重力 mBg和 A對 B的支持力 N1，其合力為 B的回復(fù)力 即 F回 ＝ mBg－ N1. 根據(jù)牛頓第二定律得 mBg－ N1＝ mBa 當(dāng) N1＝ 0時， B振動的加速度達(dá)到最大值，其最大值為 am′ ＝ g＝ 10 m/s2 取 A與 B整體為研究對象，受到的最大回復(fù)力為 F回 m＝ kA′ ＝ (mA＋ mB)am′ 則振動系統(tǒng)的振幅為 A′ ＝ (mA＋ mB)am′k ＝ (＋ )10200 m ＝ m＝ 1 cm 當(dāng)振幅 A′1 cm時， B與 A將分離，為使 B在振動中始終與 A接觸，振動系統(tǒng)的振幅 A′≤1 cm.
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