课时分层作业(四)
1．AB [平衡位置是振动物体所受回复力为零的位置，A正确；为了描述机械振动的质点的位置随时间的变化规律，人们总是把机械振动位移的起点定在平衡位置上，B正确；物体无论运动了多少路程，只要它回到了平衡位置，其总位移为零，可见位移的大小和路程之间不一定有对应关系，C错误；机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置的距离，偏离平衡位置最远时的位移叫振幅，D错误。]
2．D [钢球振动的平衡位置应在钢球重力与弹簧弹力相等的位置，即钢球原来静止时的位置，故D正确。]
3．D [由于斜面是光滑的，所以小球不受摩擦力；回复力是效果力，受力分析时不分析此力。对小球受力分析，小球受到重力、斜面对其的支持力和弹簧弹力。故选D。]
4．C [手拍篮球的运动和思考中的人来回走动没有规律，不是简谐运动，故A、B错误；轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统，钢球以受力平衡处为平衡位置上下做简谐运动，故C正确；从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动过程为自由落体运动，不是简谐运动，故D错误。故选C。]
5．CD [振子加速度最大时，在最大位移处，此时振子的速度为零，由F＝－kx知，此时振子所受回复力最大，所以A错，C、D对；振子速度最大时，在平衡位置处，此时位移为零，所以B错。]
6．BD [弹簧振子在某段时间内速度越来越大，说明它正向平衡位置运动，故位移越来越小，A错，B对；位移方向是从平衡位置指向振子，故振子速度与位移方向相反，C错，D对。]
7．AB [对简谐运动而言，其位移总是相对平衡位置O而言，所以C、D错误；由于振子在O点右侧由A向O运动，所以振子的运动方向向左，位移大小不断减小，所以A、B正确。]
8．A [速度方向即振子运动方向，而振动位移以平衡位置O为初始位置指向振子所在位置，B→O位移向左为负，速度向右为正；O→C位移向右为正，速度向右为正；C→O位移向右为正，速度向左为负；O→B位移向左为负，速度向左为负，可见本题正确选项为A。]
9．AD [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，故选AD。]
10．解析：设小球在弹簧长度为L1时在平衡位置(设为O点)，已知弹簧原长为L0，选沿斜面向上为正方向。
则由平衡条件得k(L1－L0)－mg sin θ＝0
当小球经过O点上侧距O点为x处时，所受合力为F合＝k(L1－L0－x)－mg sin θ
整理得F合＝－kx，因此小球的运动是简谐运动。
答案：见解析
11．解析：(1)设放手后小球到达平衡位置时，弹簧伸长了x，则mg＝kx，x＝，x也是振动过程中球离平衡位置的最大距离，所以小球从放手运动到最低点，下降高度为2x，即。
(2)小球在最高点时只受重力，其加速度为g，最低点和最高点对平衡位置的位移大小相等，故加速度大小相等为g。
答案：(1) (2)g
2 / 2课时分层作业(四) 简谐运动
说明：单选题每小题4分，双选题每小题6分，本试卷总分66分
?题组一 平衡位置和回复力 位移
1．(双选)关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是( )
A．平衡位置就是物体所受回复力为零的位置
B．机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移
C．做机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大
D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移
2．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是( )
A．钢球运动的最高处为平衡位置
B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．钢球速度为零处为平衡位置
D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
3．光滑斜面上的小球连在弹簧上，如图所示，把原来静止的小球沿斜面拉下一段距离后释放，小球的运动是简谐运动。对简谐运动中的小球受力分析，正确的是( )
A．重力、支持力、弹力、摩擦力
B．重力、支持力、弹力、回复力
C．重力、支持力、回复力
D．重力、支持力、弹力
4．下列叙述中是简谐运动的是( )
A．手拍篮球的运动
B．思考中的人来回走动
C．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统
D．从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动
?题组二 简谐运动的运动特征
5．(双选)有一弹簧振子做简谐运动，则( )
A．加速度最大时，速度最大
B．速度最大时，位移最大
C．位移最大时，回复力最大
D．回复力最大时，加速度最大
6．(双选)做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内( )
A．振子的位移越来越大
B．振子正在向平衡位置运动
C．振子速度与位移方向相同
D．振子速度与位移方向相反
7．(双选)如图所示，当振子由A向O运动时，下列说法正确的是( )
A．振子的位移在减小
B．振子的运动方向向左
C．振子的位移方向向左
D．振子的位移在增大
8．如图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，以向右为正方向，振子在B、C之间振动时( )
A．B→O位移为负、速度为正
B．O→C位移为正、速度为负
C．C→O位移为负、速度为正
D．O→B位移为正、速度为负
9．(双选)如图所示，质量为m的物体系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，两弹簧均处于自然状态。现向右拉动物体，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置(不计阻力)，则下列判断正确的是( )
A．物体做简谐运动，OC＝OB
B．物体做简谐运动，OC≠OB
C．回复力F＝－kx
D．回复力F＝－3kx
10．(8分)如图所示，将一劲度系数为k、原长为L0的轻弹簧的一端固定在倾角为θ的光滑斜面的顶端，另一端连接一质量为m的小球。将小球沿斜面下拉一段距离后松手。试证明小球的运动是简谐运动。
11．(12分)如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，下端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k，将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后，小球做简谐运动，则：
(1)小球从放手运动到最低点，下降的高度为多少？
(2)小球运动到最低点时的加速度大小为多少？
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