高中物理11.2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述每課一練新人教版選修3-4

1、11.2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻率的說(shuō)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其頻率固定，與振幅無(wú)關(guān)2.彈簧振子在 aob：間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，o為平衡位置，測(cè)得 a b之間的距離為8 cm,完 成30次全振動(dòng)所用時(shí)間為 60 s ,則（）a.振子的振動(dòng)周期是 2 s ,振幅是8 cmb.振子的振動(dòng)頻率是 2 hzc.振子完成一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是16 cmd.從振子通過(guò)。點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，3 s內(nèi)通過(guò)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從振子第一次到達(dá)p點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則（）a.振子第二次到達(dá) p點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期b.振子第三次到達(dá) p點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期c.振子第四次到達(dá) p點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期d.振子從a點(diǎn)到b點(diǎn)或從b點(diǎn)到a點(diǎn)的時(shí)間間隔為一個(gè)周期4. 一水平彈簧振子的振動(dòng)周期是0.025 s ,當(dāng)振子從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)0.17 s時(shí)，振子的運(yùn)動(dòng)情況是（）a.正在向右做減速運(yùn)動(dòng)b.正在向右做加速運(yùn)動(dòng)c.正在向左做減速運(yùn)動(dòng)d.正在向左做加速運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)到o點(diǎn)所需要的時(shí)間為（）a. 0.2 sb. 0.4 sc. 0.3 sd. 0.1 s6 .如圖6所示是一做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是（）a.振動(dòng)周期是2x10 2 sb.第2個(gè)10 2 s內(nèi)物體的位移是一10 cmc.物體的振動(dòng)頻率為 25 hzd.物體的振幅是10 cm47 . 一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn).t=0時(shí)刻的位移x= 0.1項(xiàng)t =-3s時(shí)刻x= 0.1 m; t =4 s時(shí)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為t,則（）a.若t時(shí)刻和（t+at）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)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(shí)刻和（t + at）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)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(shí)刻和（t+ at）時(shí)刻振子振動(dòng)的加速度一定相等d.若at = t，則在t時(shí)刻和（t +at）時(shí)刻彈簧振子的長(zhǎng)度一定相等10.如圖7甲所示是演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置，當(dāng)漏斗下面的薄木板 n被勻速地拉出時(shí)，振動(dòng)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(shí)間變化的關(guān)系.板上的直線oot表時(shí)間軸，圖乙中是兩個(gè)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(dòng)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(ài)心專心511.有一個(gè)彈簧振子，振幅為0.8 cm,周期為0.5

6、s,初始時(shí)具有負(fù)方向的最大加速度,則它的振動(dòng)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(hào)123456答案d.題號(hào)7891011答案12.如圖8所示為a b兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖象.圖8試根據(jù)圖象寫(xiě)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(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式.(3)在時(shí)間t =0.05 s時(shí)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從它經(jīng)過(guò)平衡位置起開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng) 0.13 s 質(zhì)點(diǎn)第一次通過(guò)m點(diǎn)，再經(jīng)0.1 s第二次通過(guò)m嵐，則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的可能值為多大？14 .在心電圖儀、地震儀等儀器工作過(guò)程中，要進(jìn)行振動(dòng)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(dòng)時(shí)，勻速拉動(dòng)紙帶 (紙帶速度與振子振動(dòng)方向垂直 )，筆就會(huì)在紙帶上畫(huà)出一 條曲線，如圖(b)所示.若勻速拉動(dòng)紙帶的速度為 1 m/s ,作出p的振動(dòng)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(cuò)；t=2 s, f = 0.5

8、hz, b 錯(cuò)；振子完成一次全振動(dòng)通過(guò)的路程是4a,即16 cm,3 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了 1.5個(gè)周期，故總路程為24 cm, c d正確.3. b 從經(jīng)過(guò)某點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則再經(jīng)過(guò)該點(diǎn)兩次所用的時(shí)間為一個(gè)周期，b對(duì)，a、c錯(cuò)；振子從a到b或從b到a的時(shí)間間隔為半個(gè)周期，d錯(cuò).4. b 0.17 s= 6.8t ,振子經(jīng)6t,回到原位置，只需考慮經(jīng)過(guò)0.8t時(shí)的位置，此時(shí)振子在平衡位置的左側(cè)，正在向平衡位置做加速運(yùn)動(dòng)，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(shí)間都為四分之一周期，其周期 與振幅大小無(wú)關(guān)，由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定，故選a6. bcd 振動(dòng)周期是完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)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(cuò)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(gè)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(huà)出草圖，設(shè)圖中a、b兩點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)程中的最大位移處，若開(kāi)始質(zhì)點(diǎn)從n48點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，nrm歷時(shí)馬s, mhbfm歷時(shí)馬s,則可能t=8 s,振幅a= 0.2 m 若開(kāi)始計(jì)33時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，a-b歷時(shí)4 s, b-a-b歷時(shí)，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(shí);s,從mhb-a-m歷時(shí) 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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期 t= =8 s,表達(dá)式對(duì)應(yīng)的振動(dòng) 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(cuò)誤；由x-tc錯(cuò)誤；同樣=3 s質(zhì)點(diǎn)連續(xù)通過(guò)同一位置，故兩時(shí)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(shí)

11、間 3 s5 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)一直向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，d正確.9. c 本題可以結(jié)合彈簧振子的運(yùn)動(dòng)示意圖和振動(dòng)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(cuò)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(cuò)誤的；在相隔一個(gè)周期 t的兩個(gè)時(shí)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(gè)時(shí)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(duì)稱， 由運(yùn)動(dòng)的示意圖可知（圖略），在這兩個(gè)位置時(shí)，彈簧分別處于壓縮和拉伸狀態(tài)，彈簧的長(zhǎng)度并不相等，選項(xiàng)d是錯(cuò)誤的.10. d 在木板上由擺動(dòng)著的

12、漏斗中漏出的沙形成的曲線顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的 規(guī)律，即沙擺的振動(dòng)圖象.由于拉動(dòng)木板的速度不同，所以n、nk上兩條曲線的時(shí)間軸的（橫軸）單位長(zhǎng)度代表的時(shí)間不等.如果確定了ni、n2上兩條曲線的時(shí)間軸的單位長(zhǎng)度與時(shí)間的對(duì)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(dòng)所需的時(shí)間，即振動(dòng)周期，從而可以確定、t2的關(guān)系.由圖可見(jiàn)，薄板被勻速拉出的距離相同，且v2=2v1,則木板 n上時(shí)間軸單位長(zhǎng)度代表的時(shí)間t1是木板n2上時(shí)間軸單位長(zhǎng)度代表的時(shí)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(shí)，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(dòng)的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)了萬(wàn)周期，。=兀，由t= 0.4 s,得3 = =5% ,則簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為xa= 0.5 s

14、in （5兀t+兀）cmb中振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿正方向已振動(dòng)了 4周期，。=2，由t= 0.8 s得co =r= 2.5兀,則簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(gè)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(dòng)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(dòng).(1)如圖甲所示，由 8mha歷時(shí)0.13 s+0.05 s=0.18 s,則周期 = 4x0.18 s = 0.72 s.(2)如圖乙所