2019屆高中物理第十一章機械振動課時跟蹤檢測二簡諧運動的描述含解析.docx

簡諧運動的描述一、單項選擇題1.如圖所示，彈簧振子以O為平衡位置在BC間做簡諧運動，則()A從BOC為一次全振動B從OBOC為一次全振動C從COBOC為一次全振動D從DCOBO為一次全振動解析：選C由全振動的概念可知C正確。2.如圖所示，彈簧振子的頻率為5 Hz，讓振子從B位置開始振動，并開始計時，則經過0.12 s時()A振子位于BO之間，運動方向向右B振子位于BO之間，運動方向向左C振子位于CO之間，運動方向向右D振子位于CO之間，運動方向向左解析：選C因彈簧振子頻率為5 Hz，則周期為0.2 s，題中所給的時間0.12 s TT，而TT，因此在0.12 s時，振子應位于CO之間且正向右運動，所以選項C正確，A、B、D錯誤。3有一個在光滑水平面內的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放讓它振動，第二次把彈簧壓縮2x(彈性限度內)后釋放讓它振動，則先后兩次振動的周期之比和振幅之比分別為()A11,11 B11,12C14,14 D12,12解析：選B彈簧的壓縮量即為彈簧振子振動過程中偏離平衡位置的最大距離，即振幅，故振幅之比為12。而對同一振動系統(tǒng)，其周期由振動系統(tǒng)自身的性質決定，與振幅無關，則周期之比為11，選項B正確。4周期為2 s的簡諧運動，在半分鐘內通過的路程是60 cm，則在此時間內振子經過平衡位置的次數和振子的振幅分別為()A15次，2 cm B30次，1 cmC15次，1 cm D60次，2 cm解析：選B已知該簡諧運動的周期為2 s，半分鐘為15個周期，一個周期的路程為4倍的振幅，故半分鐘內振子經過平衡位置的次數為30次；15個周期的路程為60A，即60A60 cm，故A1 cm，B正確。5.物體做簡諧運動，其圖象如圖所示，在t1和t2兩時刻，物體的()A相位相同B位移相同C速度相同D加速度相同解析：選C由題圖可知物體做簡諧運動的振動方程為xAsin t, 其相位為t，故t1與t2的相位不同，A錯；t1時刻位移大于零，t2時刻位移小于零，B、D錯；由振動圖象知t1、t2時刻物體所處位置關于平衡位置對稱，速率相同，且均向下振動，方向相同，C對。6如圖所示，在光滑水平面上振動的彈簧振子的平衡位置為O，把振子拉到A點，OA1 cm，然后釋放振子，經過0.2 s振子第1次到達O點，如果把振子拉到A點，OA2 cm，則釋放振子后，振子第1次到達O點所需的時間為()A0.2 s B0.4 s C0.1 s D0.3 s解析：選A簡諧運動的周期只跟振動系統(tǒng)本身的性質有關，與振幅無關，兩種情況下振子第1次到達平衡位置所需的時間都是振動周期的，即0.2 s，A正確。二、多項選擇題7下列關于簡諧運動的振幅、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周期和頻率的乘積是一個常數C振幅增加，周期必然增加，而頻率減小D做簡諧運動的物體，其頻率固定，與振幅無關解析：選BD振幅是標量，A錯誤；周期和頻率互為倒數，即Tf1，B正確；簡諧運動的周期、頻率由系統(tǒng)本身決定，與振幅沒有關系，所以C錯誤，D正確。8一個質點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是()A質點振動頻率為4 HzB在10 s內質點經過的路程為20 cmC在5 s末，質點做簡諧運動的相位為Dt1.5 s和t4.5 s兩時刻質點的位移大小相等，都是 cm解析：選BD由題圖知T4 s故f0.25 Hz，A錯；在10 s內質點完成的全振動次數為n次，在一次全振動過程中質點通過的路程為4A8 cm，故10 s內通過的路程為8 cm20 cm，B對；5 s末質點的相位為t5，故C錯；由振動方程xAsint2sint知，當t11.5 s時，x1 cm，當t24.5 s 時，x2 cm，故D對。9彈簧振子在AOB之間做簡諧運動，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振子通過O點時開始計時，3 s內通過的路程為24 cm解析：CD由題干知A、B之間的距離為8 cm，則A4 cm，A錯；周期T s2 s，所以振子的振動頻率為f Hz0.5 Hz，B錯；振子完成一次全振動所通過的路程為4個振幅，即4A16 cm，C對；3 s內通過的路程是6個振幅，即6A24 cm，D對。10.如圖所示，彈簧振子的小球在B、C之間做簡諧運動，O為B、C間的中點，B、C間的距離為10 cm，則下列說法中正確的是()A小球的最大位移是10 cmB只有在B、C兩點時，小球的振幅是5 cm，在O點時，小球的振幅是零C無論小球在哪一位置，它的振幅都是5 cmD從任意時刻起，一個周期內小球經過的路程都是20 cm解析：選CD小球的最大位移是5 cm，故A錯誤；振幅是小球離開平衡位置的最大距離，即小球在任何位置時振幅都是5 cm，故B錯誤，C正確；從任意時刻起小球在一個周期內的路程為4A45 cm20 cm，故D正確。11一質點做簡諧運動的位移x與時間t的關系如圖所示，由圖可知()A頻率是2 HzB振幅是5 cmCt1.7 s時的加速度為正，速度為負Dt0.5 s時質點所受的合外力為零解析：選CD由題圖可知，質點振動的周期為2.0 s，易得頻率為0.5 Hz。振幅為5 m，A、B選項錯誤；t1.7 s時的位移為負，加速度為正，速度為負，C選項正確；t0.5 s時質點在平衡位置，所受的合外力為零，D選項正確。三、非選擇題12一物體沿x軸做簡諧運動，振幅為8 cm，頻率為0.5 Hz，在t0時，位移是4 cm，且向x軸負方向運動。(1)試寫出用正弦函數表示的振動方程。(2)10 s內通過的路程是多少？解析：(1)簡諧運動振動方程的一般表示式為xAsin(t)。根據題目條件，有：A0.08 m，2f。所以x0.08sin(t)m。將t0，x0.04 m，代入得004 m0.08sin m，解得初相位或，因為t0