2019-2020年高中物理《11.2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述》每課一練 新人教版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理11.2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述每課一練 新人教版選修3-41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之間做簡(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)O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，3 s內(nèi)通過(guò)的路程為24 cm圖43如圖4所示，振子以O(shè)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.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墻上，O點(diǎn)為它的平衡位置，把m拉到A點(diǎn)，OA1 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OA2 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()A0.2 s B0.4 sC0.3 s D0.1 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()圖6A振動(dòng)周期是2102 sB第2個(gè)102 s內(nèi)物體的位移是10 cmC物體的振動(dòng)頻率為25 HzD物體的振幅是10 cm7一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)t0時(shí)刻的位移x0.1 m；t s時(shí)刻x0.1 m；t4 s時(shí)刻x0.1 m該振子的振幅和周期可能為()A0.1 m， s B0.1 m,8 sC0.2 m， s D0.2 m,8 s8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xAsint，則質(zhì)點(diǎn)()A第1 s末與第3 s末的位移相同B第1 s末與第3s末的速度相同C3 s末至5 s末的位移方向都相同D3 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(tt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則t一定等于T的整數(shù)倍B若t時(shí)刻和(tt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相反，則t一定等于的整數(shù)倍C若tT，則在t時(shí)刻和(tt)時(shí)刻振子振動(dòng)的加速度一定相等D若t，則在t時(shí)刻和(tt)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OO1代表時(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N1和板N2拉動(dòng)的速度v1和v2的關(guān)系為v22v1，則板N1、N2上曲線所代表的周期T1和T2的關(guān)系為()AT2T1 BT22T1CT24T1 DT2T111有一個(gè)彈簧振子，振幅為0.8 cm，周期為0.5 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()Ax8103sin mBx8103sin mCx8101sin mDx8101sin m題號(hào)123456答案題號(hào)7891011答案12如圖8所示為A、B兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)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(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t0.05 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O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從它經(jīng)過(guò)平衡位置起開始計(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點(diǎn)，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)所示是一種常用的記錄方法，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)圖象圖9參考答案7ACD解析畫出草圖，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，若開始質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，NM歷時(shí) s，MbM歷時(shí) s，則可能T8 s，振幅A0.2 m若開始計(jì)時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，ab歷時(shí) s，bab歷時(shí) s，則可能T s，振幅A0.1 m若質(zhì)點(diǎn)從NaM歷時(shí) s，從MbaM歷時(shí) s，則可能T s，振幅A0.2 m，故選項(xiàng)A、C、D正確8AD由表達(dá)式xAsint知，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T8 s表達(dá)式對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象如圖所示質(zhì)點(diǎn)在1 s末的位移x1Asin(1)A質(zhì)點(diǎn)在3 s末的位移x3Asin(3)A，故A正確由前面計(jì)算可知t1 s和t3 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，B錯(cuò)誤；由xt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，C錯(cuò)誤；同樣由xt圖象可知，在時(shí)間3 s5 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)一直向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，D正確9C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t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，t，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10D在木板上由擺動(dòng)著的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N1、N2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N1、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T1、T2的關(guān)系由圖可見，薄板被勻速拉出的距離相同，且v22v1，則木板N1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t12t2.由圖線可知，T1t1，T2t2，因而得出T14T2.正確選項(xiàng)為D.11A4，當(dāng)t0時(shí)，具有負(fù)方向的最大加速度，則xA，所以初相，表達(dá)式為x8103sin m，A正確12(1)0.50.40.20.8(2)xA0.5sin (5t) cm，xB0.2sin cm(2.5t) cm(3)xA cm，xB0.2sin cm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.(2)由圖象知：A中振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)已振動(dòng)了周期，由T0.4 s，得5，則簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為xA0.5sin (5t) cm.B中振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿正方向已振動(dòng)了周期，由T0.8 s得2.5，則簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為xB0.2sin (2.5t) cm.(3)將t0.05 s分別代入兩個(gè)表達(dá)式中得：xA0.5sin(50.05)cm0.5cmcm，xB0.2sin(2.50.05)cm0.2sin cm.130.72 s或0.24 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OMA歷時(shí)0.13 s0.05 s0.18 s，則周期T140.18 s0.72 s.(2)如圖乙所示，由OAM歷時(shí)t10.13 s，由MAM歷時(shí)t20.1 s，設(shè)由OM或由MO歷時(shí)為t，則0.13 st2t0.1 s，故t0.01 s，所以周期Tt1t2t0.24 s.乙14見解析圖解析該題考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的畫法(b)圖中運(yùn)動(dòng)的位移值可以對(duì)應(yīng)不同的時(shí)刻，由xvt可知，當(dāng)x20 cm時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)間t0.2 s，做出圖象如圖所示