第二章 机械振动 1 简谐运动 [教材链接] 1.(1)一个 例1 A [解析] 弹簧振子是研究机械振动的物理模型,故A正确;弹簧的质量需要很轻,小球的质量要远大于弹簧的质量,故B、C错误;弹簧和小球组成的系统机械能守恒,故D错误. 例2 CD [解析] 平衡位置是振动系统不振动、小球处于平衡状态时所处的位置,可知在该位置小球所受的重力与弹簧的弹力相等,即mg=kx,则小球原来静止的位置是小球的平衡位置,D正确,A、B错误;当小球在振动过程中经过平衡位置时,其加速度为零,速度最大,C正确. 变式1 C [解析] M、N两点关于O点对称,弹簧弹力、位移和加速度大小相等、方向相反,选项A、B错误,C正确;振子由M→O速度越来越大,但加速度越来越小,振子做加速运动,但不是匀加速运动,振子由O→N速度越来越小,但加速度越来越大,振子做减速运动,但不是匀减速运动,选项D错误. [教材链接] 1.平衡 有向 正 负 2.(1)时间(t) 平衡 往复运动 位移 时间 (2)不是 3.正弦函数 正弦曲线 例3 B [解析] 振动图像表示振子位移随时间的变化规律,并不是振子实际运动轨迹,B正确,A、C错误;B点切线的方向不表示振子运动到B点时的速度方向,D错误. 变式2 CD [解析] 在0~0.4 s内,振子从O点减速运动到B点,所以t=0.2 s时,振子在O点右侧,与O点的距离大于6 cm,A错误;t=0.6 s时振子从B点向O点运动,速度方向向左,t=1.4 s时,振子从A点向O点运动,速度方向向右,振子的速度不相同,B错误;t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子从最大位移处衡位置,振子的位移逐渐减小,速度逐渐增大,C、D正确. 例4 (1)-5 cm (2)5 cm (3)20 cm [解析] (1)由图像可知,1.5 s末质点的位移为-5 cm. (2)前2 s内,在0.5 s末和1.5 s末位移最大,大小为5 cm. (3)前2 s内质点先在正方向上运动了一个来回,共走了10 cm,又在负方向上运动了一个来回,也走了10 cm,故总路程为20 cm. 随堂巩固 1.B [解析] 简谐运动的平衡位置在中心位置,非简谐运动不一定在,A错误;机械振动的位移是以平衡位置为起点指向物体所在位置的有向线段,位移随时间而变化,振动物体偏离平衡位置最远时,发生的位移最大,B正确,C、D错误. 2.D [解析] 在平衡位置速度最大,故A错误;小球经过M点与N点时加速度大小相等,但方向相反,故B错误;小球从M点向O点运动过程中,速度增大,故C错误;小球从O点向N点运动过程中,远离平衡位置,速度减小,故D正确. 3.AD [解析] 从题图可以看出,t1、t2时刻小球位于同一位置,位移大小相等,方向相同,速度大小相等,方向相反,A正确,B错误;t2、t3时刻小球速度大小相等,方向相同,C错误;t2、t4时刻小球分别位于平衡位置两侧且关于平衡位置中心对称,位移大小相等,方向相反,D正确.第二章 机械振动 1 简谐运动 1.B [解析] 拍皮球时皮球做往返运动,但是受到的力不满足简谐运动的条件,所以不是简谐运动,故A错误;轻弹簧上端固定,下端挂钩码,钩码上下振动时,钩码受到的合力与钩码相对于平衡位置的位移满足F=-kx,为简谐运动,故B正确;粗糙水平面上,一端固定的轻弹簧和小球固定,小球运动过程受摩擦力,不满足简谐运动条件,故C错误;孩子荡秋千,只有秋千在摆角很小且空气阻力可以忽略的情况下才能被认为是简谐运动,故D错误. 2.D [解析] 振子从O→B运动的过程是远离平衡位置的过程,故位移增大,加速度增大,位移方向与加速度方向相反,速度减小.故选D. 3.AC [解析] 振子经过平衡位置时速度最大,A正确;振子在最大位移处时速度最小,是零,B错误;振子在连续两次经同一位置时,相对于平衡位置的位移相同,C正确;动量是矢量,振子连续两次经同一位置时,速度的大小相同,方向相反,则动量大小相同,方向相反,D错误. 4.C [解析] 小球在A点和B点时位移最大,由于取向右为正方向,所以小球运动到A点有正向最大位移,运动到B点有负向最大位移,则t2时刻,小球在A ... ...
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