【学霸笔记：同步精讲】课时分层作业7 简谐运动的描述（含答案）--高中人教版物理选择性必修第一册（江苏专版）

课时分层作业(六) 1．D　[理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略，小球体积忽略不计，可看成质点，不计摩擦阻力，小球一旦振动起来将不会停下来，而小球振动时，弹簧不能超出弹性限度，故D正确，A、B、C错误。] 2．D　[选项A、B、C都满足弹簧振子的条件，A、B、C不符合题意；选项D中人受空气的阻力不可忽略，且人不能看成质点，故该系统不可看成弹簧振子，D符合题意。] 3．C　[位移方向是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段，加速度方向总是指向平衡位置，而速度方向要具体看弹簧振子的运动以及正方向的规定，规定向右为正方向，A→O或O→B速度为负，O→A或B→O速度为正，所以本题正确选项为C。] 4．D　[平衡位置是振动系统不振动时，小球(振子)处于平衡状态时所在的位置，可知此时小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等，即mg＝kx，也即小球原来静止的位置，故选项D正确，A、B错误；当小球处于平衡位置时，其加速度为零，速度最大，选项C错误。] 5．B　[简谐运动位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动中位移的方向总是背离平衡位置的，而加速度的方向总是指向平衡位置的，故A选项错误，B选项正确；位移方向与速度方向可能相同，也可能相反，C、D选项错误。] 6．A　[简谐运动的振动图像表示质点的位移随时间变化的规律，不是运动轨迹，A错误，C正确；由图像可以判断任一时刻质点的位移和速度方向，B、D正确。本题选不正确的，故选A。] 7．D　[试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时向上提起的距离就是其偏离平衡位置的位移大小，位移方向为正，故试管由正向最大位移处开始运动，正确选项为D。] 8．D　[位移向左表示位移为负值，速度向右表示速度为正值，物体正在由负的最大位移处向平衡位置移动，即3 s到4 s内，故选D。] 9．解析：(1)分析图像可得a、b、e、f的位移均为1 cm。c、d点的位移都是－1 cm。故与a点位移相同的点为b、e、f三点。 (2)由(1)可知，图像上的a、b、e、f点对应质点运动到同一位置。图像上的c、d点对应质点运动到关于O点对称的另一位置。故以上6个点的速度大小相等。再结合图像可以判断a、b、c、d、e、f 6个点的运动方向分别为正向、负向、负向、正向、正向和负向。故与a点速度相同的点为d和e。 (3)图像上从a点到b点，对应质点从正方向1 cm处先是到达2 cm处又返回到1 cm处，通过的路程为2 cm。从b点到c点，对应质点从正方向1 cm处经平衡位置运动到负方向1 cm处，通过的路程也为2 cm，故从a点到c点总共通过的路程为4 cm。 答案：(1)b、e、f　(2)d、e　(3)4 cm 10．D　[由题图知，第1 s内振子远离平衡位置向正方向运动，位移与速度方向相同，故A错误；振子在第2 s末回到平衡位置，位移是0，故B错误；振子第2 s末的位移是0，第3 s末振子位于负向最大位移处，故C错误；由题图可得，第1 s内和第2 s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，第1 s内远离平衡位置运动，第2 s内向着平衡位置运动，所以速度方向相反，故D正确。] 11．C　[P点处斜率为正值，故运动方向沿x轴正方向，A错误；此时x＝2.5×10-2m，由F＝kx得F＝0.5 N，方向指向平衡位置，即沿x轴负方向，B错误；这段时间内振子所经过的路程为s＝(7×5＋2.5)×10-2 m＝37.5 cm，C正确；而这段时间内的位移应为从正向最大位移处指向P点的有向线段，为2.5 cm，D错误。] 12．解析：(1)由于小球在做简谐运动，故A、B两点关于O点对称，则小球在B点的位移大小x＝OB＝OA＝10 cm＝0.1 m。 小球在B点时对其受力分析，可得FB＝kx＝ma。 解得加速度大小a＝10 m/s2。 (2)小球在O点所受合力为0，因此在O点时速度最大。小球在运动过程中机械能守恒，由A点运动到O点的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，可得EpA＝mv2， 解得v＝ m/s。 ... ...