高中物理11.2簡諧運(yùn)動的描述每課一練新人教版選修3-4

1、11.2簡諧運(yùn)動的描述 每課一練（人教版選修3-4）課后鞏固練.蜘蜘1.下列關(guān)于簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率的說法正確的是（）a.振幅是矢量，方向從平衡位置指向最大位移處b.周期和頻率的乘積不一定等于1c.振幅增加，周期必然增加，而頻率減小d.做簡諧運(yùn)動的物體，其頻率固定，與振幅無關(guān)2.彈簧振子在 aob：間做簡諧運(yùn)動，o為平衡位置，測得 a b之間的距離為8 cm,完 成30次全振動所用時間為 60 s ,則（）a.振子的振動周期是 2 s ,振幅是8 cmb.振子的振動頻率是 2 hzc.振子完成一次全振動通過的路程是16 cmd.從振子通過。點(diǎn)時開始計(jì)時，3 s內(nèi)通過的路程為 24 cma

2、po b圖43. 如圖4所示，振子以 o點(diǎn)為平衡位置在 a b間做簡諧運(yùn)動，從振子第一次到達(dá)p點(diǎn)開始計(jì)時，則（）a.振子第二次到達(dá) p點(diǎn)的時間間隔為一個周期b.振子第三次到達(dá) p點(diǎn)的時間間隔為一個周期c.振子第四次到達(dá) p點(diǎn)的時間間隔為一個周期d.振子從a點(diǎn)到b點(diǎn)或從b點(diǎn)到a點(diǎn)的時間間隔為一個周期4. 一水平彈簧振子的振動周期是0.025 s ,當(dāng)振子從平衡位置向右運(yùn)動開始計(jì)時，經(jīng)過0.17 s時，振子的運(yùn)動情況是（）a.正在向右做減速運(yùn)動b.正在向右做加速運(yùn)動c.正在向左做減速運(yùn)動d.正在向左做加速運(yùn)動5.o a af圖5如圖5所示，小球 m連著輕質(zhì)彈簧，放在光滑水平面上，彈簧的另一端固定在

3、墻上，o點(diǎn)為它的平衡位置，把 m到a點(diǎn)，oa= 1 cm,輕輕釋放，經(jīng) 0.2 s運(yùn)動到o點(diǎn)，如果 把m拉到a點(diǎn)，使oa =2 cm,彈簧仍在彈性限度范圍內(nèi)，則釋放后運(yùn)動到o點(diǎn)所需要的時間為（）a. 0.2 sb. 0.4 sc. 0.3 sd. 0.1 s6 .如圖6所示是一做簡諧運(yùn)動的物體的振動圖象，下列說法正確的是（）a.振動周期是2x10 2 sb.第2個10 2 s內(nèi)物體的位移是一10 cmc.物體的振動頻率為 25 hzd.物體的振幅是10 cm47 . 一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn).t=0時刻的位移x= 0.1項(xiàng)t =-3s時刻x= 0.1 m; t =4 s時刻x=

4、 0.1m .該振子的振幅和周期可能為（）a. 0.1 m ,8 sb. 0.1 m,8 s3c. 0.2 m ,8 sd. 0.2 m,8 s38 .某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x=asin -4t ,則質(zhì)點(diǎn)（）a.第1 s末與第3 s末的位移相同9 .第1 s末與第3s末的速度相同c. 3 s末至5 s末的位移方向都相同d. 3 s末至5 s末的速度方向都相同9. 一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為t,則（）a.若t時刻和（t+at）時刻振子運(yùn)動位移的大小相等、方向相同，則 at 一定等于t 的整數(shù)倍b.若t時刻和（t + at）時刻振子運(yùn)動位移的大小相等、方向相反，則a t

5、 一定等于1的整數(shù)倍c.若at = t，則在t時刻和（t+ at）時刻振子振動的加速度一定相等d.若at = t，則在t時刻和（t +at）時刻彈簧振子的長度一定相等10.如圖7甲所示是演示簡諧運(yùn)動圖象的裝置，當(dāng)漏斗下面的薄木板 n被勻速地拉出時，振動著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時間變化的關(guān)系.板上的直線oot表時間軸，圖乙中是兩個擺中的沙在各自板上形成的曲線，若板 n和板mt1和t2的關(guān)系拉動的速度v1和v2的關(guān)系為v2=2vi,則板n、na上曲線所代表的周期為（）a. t2=t1c. t2= 4t1用心愛心專心511.有一個彈簧振子，振幅為0.8 cm,周期為0.5

6、s,初始時具有負(fù)方向的最大加速度,則它的振動方程是（）a. x = 8x 10 3sin 14 % t + y i! mb. x = 8x 10 3sin ,兀 t 2 j mc. x = 8x10 1sin 1 % t + 2 % j mx = 8x 10 1sin兀1+7 m題號123456答案d.題號7891011答案12.如圖8所示為a b兩個簡諧運(yùn)動的位移一時間圖象.圖8試根據(jù)圖象寫出：(1) a的振幅是 cm,周期是 s ; b的振幅是 cm,周期是 s.(2)這兩個簡諧運(yùn)動的位移隨時間變化的關(guān)系式.(3)在時間t =0.05 s時兩質(zhì)點(diǎn)的位移分別是多少？13 . 一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置

7、 o附近做簡諧運(yùn)動，從它經(jīng)過平衡位置起開始計(jì)時，經(jīng) 0.13 s 質(zhì)點(diǎn)第一次通過m點(diǎn)，再經(jīng)0.1 s第二次通過m嵐，則質(zhì)點(diǎn)振動周期的可能值為多大？14 .在心電圖儀、地震儀等儀器工作過程中，要進(jìn)行振動記錄，如圖 9(a)所示是一種用的記錄方法，在彈簧振子的小球上安裝一支記錄用筆p,在下面放一條白紙帶.當(dāng)小球振動時，勻速拉動紙帶 (紙帶速度與振子振動方向垂直 )，筆就會在紙帶上畫出一 條曲線，如圖(b)所示.若勻速拉動紙帶的速度為 1 m/s ,作出p的振動圖象.(h)(b)圖9參考答案1. d2. cd a、b之間的距離為 8 cm,則振幅是 4 cm 故 a錯；t=2 s, f = 0.5

8、hz, b 錯；振子完成一次全振動通過的路程是4a,即16 cm,3 s內(nèi)運(yùn)動了 1.5個周期，故總路程為24 cm, c d正確.3. b 從經(jīng)過某點(diǎn)開始計(jì)時，則再經(jīng)過該點(diǎn)兩次所用的時間為一個周期，b對，a、c錯；振子從a到b或從b到a的時間間隔為半個周期，d錯.4. b 0.17 s= 6.8t ,振子經(jīng)6t,回到原位置，只需考慮經(jīng)過0.8t時的位置，此時振子在平衡位置的左側(cè)，正在向平衡位置做加速運(yùn)動，故b選項(xiàng)正確.5. a 不論將m由a點(diǎn)還是a點(diǎn)釋放，到達(dá) 。點(diǎn)的時間都為四分之一周期，其周期 與振幅大小無關(guān)，由振動系統(tǒng)本身決定，故選a6. bcd 振動周期是完成一次全振動所用的時間，在圖

9、象上是兩相鄰極大值間的距離，所以周期是4x102 s.又f = *所以f = 25 hz,則a項(xiàng)錯誤，c項(xiàng)正確；正、負(fù)極大值表2小物體的振幅，所以振幅 a= 10 cmj則d項(xiàng)正確；第2個10 s的初位置是10 cmy末位置是0,根據(jù)位移的概念有 x=10 cm則b項(xiàng)正確.7. acd*4*#a n o m b解析畫出草圖，設(shè)圖中a、b兩點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)振動過程中的最大位移處，若開始質(zhì)點(diǎn)從n48點(diǎn)向右運(yùn)動，nrm歷時馬s, mhbfm歷時馬s,則可能t=8 s,振幅a= 0.2 m 若開始計(jì)33時時刻質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)向右運(yùn)動，a-b歷時4 s, b-a-b歷時，s,則可能t=-8 s,振幅a= 0.1 33

10、3m 若質(zhì)點(diǎn)從 nha-m歷時;s,從mhb-a-m歷時 s,則可能t= g s,振幅a= 0.2 m 333故選項(xiàng)a c d正確.8. ad. .一 兀兀 2兀由表達(dá)式x = asin t知，3=7,簡諧運(yùn)動的周期 t= =8 s,表達(dá)式對應(yīng)的振動 44w圖象如圖所示.質(zhì)點(diǎn)在1 s末的位移xi = asin質(zhì)點(diǎn)在3 s末的位移xs=asin （4x3） =呼a,故a正確.由前面計(jì)算可知t = 1 s和tb錯誤；由x-tc錯誤；同樣=3 s質(zhì)點(diǎn)連續(xù)通過同一位置，故兩時刻質(zhì)點(diǎn)速度大小相等，但方向相反，圖象可知，3 s4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為正值，4 s5 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)值,由x-t圖象可知，在時

11、間 3 s5 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)一直向負(fù)方向運(yùn)動，d正確.9. c 本題可以結(jié)合彈簧振子的運(yùn)動示意圖和振動圖象進(jìn)行分析.如圖所示，圖中的 a、b、c三點(diǎn)位移大小相等、方向相同，顯然 at不等于t的整數(shù)倍，故選項(xiàng) a是錯誤的； 圖中的a、d兩點(diǎn)的位移相等、方向相反，att,故選項(xiàng)b是錯誤的；在相隔一個周期 t的兩個時刻，振子只能位于同一位置，其位移相同，合外力相同，加速度必相等，選項(xiàng)c是正確的；相隔t的兩個時刻，振子的位移大小相等，方向相反，其位置關(guān)于平衡位置對稱， 由運(yùn)動的示意圖可知（圖略），在這兩個位置時，彈簧分別處于壓縮和拉伸狀態(tài)，彈簧的長度并不相等，選項(xiàng)d是錯誤的.10. d 在木板上由擺動著的

12、漏斗中漏出的沙形成的曲線顯示出擺的位移隨時間變化的 規(guī)律，即沙擺的振動圖象.由于拉動木板的速度不同，所以n、nk上兩條曲線的時間軸的（橫軸）單位長度代表的時間不等.如果確定了ni、n2上兩條曲線的時間軸的單位長度與時間的對應(yīng)關(guān)系后，就可以確定各條曲線代表的沙擺完成一次全振動所需的時間，即振動周期，從而可以確定、t2的關(guān)系.由圖可見，薄板被勻速拉出的距離相同，且v2=2v1,則木板 n上時間軸單位長度代表的時間t1是木板n2上時間軸單位長度代表的時間t2的兩倍，即t1 = 2t2.由圖線可知，1t2=2t2,因而得出t1 = 4t2.正確選項(xiàng)為d11. a 3=4兀，當(dāng)t=0時，具有負(fù)方向的最大

13、加速度，則 x = a,所以初相（） =-2-,表達(dá)式為 x=8x 10 3sin 14 u t + i mi, a正確.12. 0.50.4 0.20.8.兀(2)x a= 0.5 sin (5 兀 t + 兀)cmi xb= 0.2 sin cn(2.5 u t + ) cm(3)x a= * cm xb= 0.2 sin 5 兀 cm 48解析(1)由圖象知：a的振幅是0.5 cm,周期是0.4 s； b的振幅是0.2 cm,周期是 0.8 s.1i一,2式(2)由圖象知：a中振動的質(zhì)點(diǎn)已振動了萬周期，。=兀，由t= 0.4 s,得3 = =5% ,則簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為xa= 0.5 s

14、in （5兀t+兀）cmb中振動的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿正方向已振動了 4周期，。=2，由t= 0.8 s得co =r= 2.5兀,則簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為xb= 0.2 sinxa = 0.5 sin (5 兀 x 0.05 + 兀)cm= cm= 0.2 sin 5 兀 cm.8(2.5 兀 t+，)cm分別代入兩個表達(dá)式中得:(3)將 t = 0.05 s5/2一、/2兀0.5 x 背cm= -4cm, xb= 0.2 sin (2.5 兀 x 0.05 + -2)13. 0.72 s 或 0.24 sa ou,qj3 耳 4.1 s 甲解析質(zhì)點(diǎn)的振動周期共存在兩種可能性.設(shè)質(zhì)點(diǎn)在aa范圍內(nèi)運(yùn)動.(1)如圖甲所示，由 8mha歷時0.13 s+0.05 s=0.18 s,則周期 = 4x0.18 s = 0.72 s.(2)如圖乙所