簡諧運動及其描述同步練習-【新教材】人教版高中物理選擇性（word含答案）

簡諧運動及其描述練習一、單選題（每道題只有一個正確答案）下列關(guān)于簡諧運動的說法不正確的是(????)A.速度和加速度第一次同時恢復為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程為一次全振動

B.一個全振動指的是動能或勢能第一次恢復為原來的大小所經(jīng)歷的過程

C.位移減小時，加速度減小，速度增大

D.物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同簡諧運動是下列哪一種運動(????)A.勻變速運動 B.勻速運動 C.變加速運動 D.勻加速運動某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x=10sinπ4t(cm)A.質(zhì)點做簡諧運動的振幅為10?cm B.質(zhì)點做簡諧運動的周期為4?s

C.在t=2s時質(zhì)點的速度最大 D.在t=4?s時質(zhì)點的位移最大一振子做簡諧運動的振幅是4.0cm，頻率為1.5Hz，它從平衡位置開始振動，1.5s內(nèi)位移的大小和路程分別是：(????)A.4.0cm、10cm B.4.0cm、40cm.

C.4.0cm、36cm D.0.36cm、40cm．彈簧振子做簡諧振動，若某一過程中振子的加速度在增加，則此過程中，振子的(????)A.速度一定在減小 B.位移一定在減小

C.速度與位移方向相反 D.加速度與速度方向相同一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，某時刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，該時刻P的速度v和加速度a的方向是(????)A.v沿x軸正方向，a沿y軸負方向

B.v沿x軸正方向，a沿y軸正方向

C.v沿y軸正方向，a沿y軸正方向

D.v沿y軸正方向，a沿y軸負方向

勁度系數(shù)為20N/cm的水平方向彈簧振子的振動圖象如圖所示，在圖中A點對應的時刻(????A.振子的速度方向為x軸正方向

B.在0～4?s內(nèi)振子通過的路程為0.35?cm，位移為0

C.在0～4?如圖甲所示，彈簧振子以O點為平衡位置，在M、N兩點之間做簡諧運動。振子的位移x隨時間t的變化圖象如圖乙所示。下列判斷正確的是(????)A.0.4s時振子的加速度為零 B.0.8s時振子的速度最大

C.0.4s和1.2s時振子的加速度相同 D.0.8s和1.6s時振子的速度相同某彈簧振子的振動圖象如圖所示．根據(jù)圖象判斷，下列說法正確的是(

)A.第1?s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移與速度方向相反

B.第2?s末振子相對于平衡位置的位移為?20?cm

C.第1?s末和第3?s末振子相對于平衡位置的位移相同

D.第1?s內(nèi)和第2?s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移方向相同，瞬時速度方向相反

懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T=2?s，從最低點位置向上運動時開始計時，在一個周期內(nèi)的振動圖象如圖所示，下列說法正確的是(????)A.t=1.25?s，振子的加速度為正，速度也為正

B.t=1?s，彈性勢能最大，重力勢能最小

C.t=0.5?s，彈性勢能為零，重力勢能最小

D.t=2?s，彈性勢能最大，重力勢能最小把一個小球套在光滑細桿上，球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運動，它圍繞平衡位置O在A、B間振動，如圖所示。下列結(jié)論正確的是(????)A.小球在O位置時，動能最大，加速度最小

B.小球在A、B位置時，加速度最大，速度也最大

C.小球從A經(jīng)O到B的過程中，速度一直增加

D.小球從A到O的過程中，彈簧的彈性勢能不斷增加圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，下列說法正確的是A.在t=0.20?s時，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動

B.在t=0.15s時，質(zhì)點P的加速度方向沿y軸正方向

C.從t=0.10?s到t=0.25?s，該波沿x軸負方向傳播了6m

D.從t=0.10?s到t=0.25?s，質(zhì)點P通過的路程為30cm二、多選題（每道題有多個選項）彈簧振子做簡諧運動，O為平衡位置，當它經(jīng)過點O時開始計時，經(jīng)過0.3?s，第一次到達點M，再經(jīng)過0.2?s第二次到達點M，則彈簧振子的周期可能為(????)A.0.53?s B.1.4?s C.1.6?s D.2?s一質(zhì)點做簡諧運動的圖像如圖所示，下列說法正確的是(????)A.質(zhì)點振動的頻率為4?Hz

B.第4?s末質(zhì)點的速度為零

C.在10?s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程為20?cm

D.在t=2?s和t=6?s兩時刻，質(zhì)點速度相同圖甲為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=4m處的質(zhì)點P的振動圖象．下列說法正確的是A.波傳播的波速為10m/s B.橫波沿x軸負方向傳播

C.在任意4s內(nèi)P運動的路程均為24cm D.在任意1s內(nèi)P運動的路程均為6cm一質(zhì)點做簡諧運動，如圖所示，在0.2s到0.3s這段時間內(nèi)質(zhì)點的運動情況是(????)A.沿負方向運動，且速度不斷增大

B.沿負方向運動，且位移不斷增大

C.沿正方向運動，且速度不斷增大

D.沿正方向運動，且加速度不斷減小三、計算題（寫清答題過程）一水平彈簧振子做簡諧運動，其位移和時間的關(guān)系圖象如圖所示．

(1)寫出該簡諧運動的表達式；(2)求t=0.25×10?2s時的位移(保留3(3)從t=0到t=8.5×10?2s的時間內(nèi)，質(zhì)點的路程、位移各為多大？

彈簧振子以O點為平衡位置，在B、C兩點間做簡諧運動，在t=0時刻，振子從O、B間的P點以速度v向B點運動；在t=0.2s時，振子速度第一次變?yōu)?v；在t=0.5s時，振子速度第二次變?yōu)?v。

(1)求彈簧振子振動周期T；

(2)若B、C之間的距離為25cm，求振子在4.0s內(nèi)通過的路程；如圖所示為一彈簧振子的振動圖象，試完成以下問題：

(1)寫出該振子簡諧運動的表達式；(2)在第2?s末到第3?s末這段時間內(nèi)，彈簧振子的加速度是怎樣變化的？(3)該振子在前100?s的總位移是多少？路程是多少？

答案和解析1.【答案】B【解析】分析：

從某一時刻起到再次恢復到與該時刻相同狀態(tài)所經(jīng)歷的過程為一次全振動；注意分析一次全振動中速度、位移及加速度等物理量的變化規(guī)律。

本題考查簡諧運運動的全振動規(guī)律，要注意明確回復力與位移方向始終相反，但同一個點上時，速度可能有兩個方向。

解答：

AB、從某一時刻起到再次恢復到與該時刻相同狀態(tài)所經(jīng)歷的過程也是速度和加速度第一次同時恢復為原來的大小和方向的過程，為一次全振動，但動能或勢能第一次恢復為原來的大小所經(jīng)歷的過程不一定是一次全振動，故A正確，B錯誤；

C、當位移減小時，回復力減小，則加速度在減小，物體正在返回平衡位置，故速度在增大，一次全振動時，動能和勢能均會有兩次恢復為原來的大小，故C正確；

D、回復力與位移方向相反，故加速度和位移方向相反；但速度可以與位移相同，也可以相反；物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同，故D正確；

2.【答案】C

【解答】

根據(jù)簡諧運動的特征：a=?kxm，可知物體的加速度大小和方向隨位移的變化而變化，位移作周期性變化，加速度也作周期性變化，所以簡諧運動是變加速運動，

3.【答案】A

【解答】

解：AB.根據(jù)簡諧運動的表達式為x=Asin(ωt+φ)，知振幅為10cm，周期T=2πω=2ππ4=8s，故A正確，B錯誤；

CD.在t=2s時可得位移x=10cm，在位移最大位置，此時質(zhì)點的速度為0；在t=4s時可得位移x=0，在平衡位置，此時質(zhì)點的位移為0，故CD錯誤。

4.【答案】C

【解答】

振子振動的周期為T=1f=23s；

時間t=1.5s=94T，由于從平衡位置開始振動，所以在1.5s內(nèi)振子通過的路程為：

S=94×4A=9A=9×4cm=36cm；

經(jīng)過1.5s，振子到達最大位移處，其位移大小為：x=A=4cm，故C正確，ABD錯誤。

5.【答案】A

【解答】

解：AB、簡諧運動中，根據(jù)a=?kmx可知振子的加速度增大時，則位移增大，振子從平衡位置向最大位移處運動，所以速度逐漸減小。故A正確，B錯誤；

C、振子從平衡位置向最大位移處運動，速度與位移方向相同。故C錯誤；

D、振子的速度在減小，做減速運動，則運動的加速度的方向一定與速度的方向相反。故D錯誤。

6.【答案】C【解析】解：A、由“爬坡法”知振子的速度方向指向x軸的正方向，故A正確．

B、由于t=0時刻和t=4s時刻振子都在最大位移處，所以在0～4s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為0.5cm，在0～4s內(nèi)振子完成了2次全振動，所以在這段時間內(nèi)振子通過的路程為2×4×0.50cm=4cm，故B錯誤．

C、由圖可看出，t=0、t=4s時刻振子的位移都是最大，且都在t軸的上方，在0～4s內(nèi)經(jīng)過兩個周期，振子完成兩次全振動，故C錯誤．

D、由圖可知A在t軸上方，位移x=0.25cm，所以彈力F=?kx=?5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負方向，故D錯誤；

8.【答案】B

【解答】A、由圖象乙知，t=0.4s時，振子的位移最大，根據(jù)F=?kx可知，回復力最大，則加速度最大，故A錯誤；

B、由圖象乙知，t=0.8s時，振子經(jīng)過平衡位置，所以速度最大，故B正確；

C、由圖象乙知t=0.4s和t=1.2s時，振子分別處于正的最大位移處與負的最大位移處，所以加速度大小相同，方向相反，故C錯誤；

D、由圖乙可知，0.8s時刻振子運動的方向沿負方向，而1.6

s時時刻振子運動的方向沿正方向，所以振子的速度大小相等，但方向相反，故D錯誤。

9.【答案】D

【解答】

A.由圖知，第1s內(nèi)振子遠離平衡位置的向正的最大位移方向運動，位移與速度方向相同。故A錯誤；

B.質(zhì)點振在第2s末回到平衡位置，位移是0，故B錯誤；

C.質(zhì)點第1s末的位移是正的最大，第3s末振子相對于平衡位置的位移是負的最大。故C錯誤；

D.由圖可得，第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移方向相同，第1s內(nèi)遠離平衡位置運動，第2s內(nèi)向著平衡位置運動，所以瞬時速度方向相反。故D正確。

10.【答案】D

【解答】

A.t=1.25s時，位移為正，加速度a=?kxm為負；x?t圖象上某點切線的斜率表示速度，故速度為負；故A錯誤；

B.由于彈簧振子在豎直方向上振動在平衡位置處：kx=mg；設振子的振幅為A，則在最低點彈簧的形變量最大，為A+mgk所以在最低點彈簧的彈性勢能最大；由于振子周期為2s，從最低點開始運動，所以t=1.0s時，振子在最高點，重力勢能最大；故B錯誤；

C.振子周期為2s，從最低點開始運動，所以t=0.5s時，振子在平衡位置處，彈簧的形變量為mgk，所以彈性勢能不等于0；故C錯誤；

D.t=2s時，振子又回到最低點，在最低點彈簧的形變量最大，彈簧的彈性勢能最大；根據(jù)重力勢能的概念可知，在最低點的重力勢能最?。蔇【解答】

A、振子經(jīng)過平衡位置時，速度最大，位移為零，所以經(jīng)過平衡位置動能最大，回復力為零，加速度為零，故A正確；B、在A、B位置時，速度為零，位移最大，回復力最大，加速度最大，故B錯誤；C、由于回復力指向平衡位置，所以振子從A經(jīng)O到B的過程中，回復力先做正功，后做負功，速度先增大后減小，故C錯誤；D、小球從A到O的過程中，彈簧的形變量減小，則彈性勢能不斷減小，故D錯誤。12.【答案】C

【解答】

A.圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則知在t=0.20s下一時刻向上振動，即Q點向y軸正方向運動，故A錯誤；

B.在t=0.10s時，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動，根據(jù)上下坡法可知該波沿x軸負方向傳播，此時P點正向上運動，

由圖乙讀出周期T=0.2s，從t=0.10s到t=0.15s經(jīng)過的時間為Δt=0.05s=14T，則在t=0.15s時，質(zhì)點P位于x軸上方，加速度方向沿y軸負方向，故B錯誤；

C.由甲圖知波長λ=8m，則波速為：v=λT=80.2m/s=40m/s，從t=0.10s到=0.25s經(jīng)過的時間為Δt=0.15s，該波沿x軸負方向傳播的距離為Δx=vΔt=40×0.15m=6m，故C正確；

D.從t=0.10s到=0.25s經(jīng)過的時間為Δt=0.15s=34T，由于t=0.10s時刻質(zhì)點【解答】如圖甲所示，設O為平衡位置，OB(OC)代表振幅，振子從O→C所需時間為T4。因為簡諧運動具有對稱性，所以振子從M→C所用時間和從C→M所用時間相等，故T4=0.3?s+0.2s2如圖乙所示，若振子一開始從平衡位置向點B運動，設點M′與點M關(guān)于點O對稱，則振子從點M′經(jīng)過點B到點M′所用的時間與振子從點M經(jīng)過點C到點M所需時間相等，即0.2?s。振子從點O到點M′、從點M′到點O及從點O到點M所需時間相等，為0.3s?0.2s3=130s，故周期為T=0.5?s+1【答案】CD【解答】A.由題圖讀出質(zhì)點振動的周期T=4?s，則頻率f=1T=0.25?Hz，故A錯誤;

B.在第4?s末，質(zhì)點的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大，故B錯誤;

C.質(zhì)點做簡諧運動，在一個周期內(nèi)通過的路程是4A，t=10?s=2.5T，所以在10?s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程s=2.5×4A=10×2?cm=20?cm，故C正確;

D.由題圖知在t=2?s和t=6?s兩時刻相差一個周期，則質(zhì)點的速度相同，故D正確。

15.【答案】A.由甲圖得到該波的波長為4m，由乙圖得到該波的周期為4s，故波速為：v=λT=1m/sB.

t=2s時P點在平衡位置上，由乙圖知下一時刻向上振動，從而確定了波沿x軸負方向傳播，故B正確；C.質(zhì)點簡諧運動時每個周期內(nèi)的路程為振幅的4倍，故P點的路程為4×6cm=24cm，故Ｃ正確；Ｄ.質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程是四個振幅，但14周期內(nèi)通過的路程不一定是一個振幅。故Ｄ16.【答案】CD

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