课时分层作业(八) 1.ABD [周期是做一次完整运动过程所用的时间,频率是单位时间内完成全振动的次数,都反映了振动的快慢,都是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量,故A正确;根据F=-kx可知位移减小时,回复力减小,加速度减小,速度增大,故B正确;根据F=-kx可知位移的方向总跟加速度方向相反,物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反,背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同,所以位移和速度的方向可能相同也可能相反,故C错误,D正确。] 2.C [由题图读出,t1和t2时刻,质点运动的位移大小相等,方向相反,根据简谐运动的加速度a=-知,加速度大小相等,方向相反,故A、B错误;x-t图像上点的切线的斜率表示速度,故在t1和t2时刻速度相同,故C正确;根据F=-kx可知,t1和t2时刻质点的回复力大小相等,方向相反,故D错误。] 3.A [物体离开O点时所受的指向O点的力F=-(k1x+k2x)=-3kx,符合简谐运动的回复力特点,因此物体以O点为平衡位置做简谐运动,所以OC=OB,故A正确,B、C、D错误。] 4.D [简谐运动过程中,振子的动能和弹簧的势能相互转化,机械能保持不变,A错误;某段时间内速度在增加,则这段时间内质点向平衡位置运动,位移减小,B错误;由回复力公式F=-kx可知回复力减小,根据a=可知小球加速度一直减小,C错误;振子速度增大,动能增大,结合A选项分析可知系统弹性势能减小,D正确。] 5.C [B点是平衡位置,此处小球受到的回复力是重力在切线方向的分力,此时回复力为零,故A错误;小球在B点时,重力势能最小,整个运动过程机械能守恒,故B错误;小球在A点、C点时,速度最小,对圆弧面的压力最小,回复力最大,故C正确;简谐运动的周期与振幅无关,若增大小球做简谐运动的幅度,则其运动周期不变,故D错误。故选C。] 6.D [由题图可知,振子的周期为4 s,但振幅为 5 cm, A错误;简谐运动中机械能守恒,B错误;根据运动的对称性,可知1.3 s末和2.7 s末振子的位移相同,速度大小相等,但方向相反,C错误;0.5 s末和3.5 s末振子的位移相同,由F=-kx可知回复力相同,D正确。] 7.BC [t=0时,速度最大,位移为0,A错误;t=1 s时,质点在正向位移最大处,速度为0,B正确;t=2 s时,质点经过平衡位置,位移为0,速度为沿负方向最大值,C正确;t=4 s时,质点位移为0,速度最大,D错误。] 8.D [由题图乙知,t=0时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为F=mg,A错误;由题图乙知,t=0.2 s时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,B错误;由题图乙知,从t=0至t=0.2 s,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,动能减小,C错误;由题图乙知T=0.8 s,则角频率ω==2.5π rad/s,则a随t变化的关系式为a=4sin (2.5πt)m/s2,D正确。故选D。] 9.A [振动周期为0.5 s,则圆频率为ω==4π rad/s,依题意,A=4 cm,t=0时,x0=-A=A sin φ0,结合t=0时刻玻璃管振动的方向向下,可知φ0=-π,则玻璃管的振动方程为x=4sin cm,故A正确;回复力由浮力和重力的合力提供,故B错误;由题图乙可知,在t1~t2时间内,位移减小,根据a=-易知加速度减小,该段时间内玻璃管向平衡位置做加速运动,所以速度增大,故C错误;玻璃管在做简谐运动过程中,水的浮力对玻璃管做功,所以玻璃管的机械能不守恒,故D错误。] 10.BD [开始时将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放,则在释放瞬间,由牛顿第二定律,对P、Q整体分析可得mg=2ma,解得a=,故A错误;根据题意可知,P、Q以及弹簧组成的连接体静态平衡时,物块P位于位置O,则可知物块P做简谐运动时的平衡位置位于O点,根据平衡条件可得mg=kx,解得平衡时弹簧的伸长量为x= ... ...
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