2018版高中物理第1章机械振动第3节简谐运动的公式描述课后实践导练粤教版选修3_4

《2018版高中物理第1章机械振动第3节简谐运动的公式描述课后实践导练粤教版选修3_4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3节简谐运动的公式描述课标基础1．做简谐运动的两物体A和B的位移方程分别为xA＝10sin(10πt＋)，xB＝10sin(20πt－)，则下列说法正确的是(　　)A．A与B的初相相同B．A的振动周期是B的振动周期的2倍C．A的振动频率是B的振动频率的2倍D．当t＝0时，A和B两物体的位移相同【解析】　根据A和B的位移方程xA＝10sin(10πt＋)，xB＝10sin(20πt－)知A与B的初相位不同，故选项A错误；A和B的频率分别为fA＝＝Hz＝5Hz，fB＝＝Hz＝10Hz，所以TA＝0.2s，TB＝0.1s，选项C错误，B正确；当t＝0时，A和B两物体

2、的位移不相同，只是大小相等，但是方向相反．故选项D错误．【答案】　B2．两个简谐运动xA＝10sin(4πt＋)cmxB＝8sin(4πt＋π)cm，则振动A的相位滞后振动B　　　.【解析】　相位差Δφ＝φ1－φ2＝－π＝－π，所以A的相位滞后振动Bπ.【答案】　见解析3．一个小球和轻质弹簧组成的系统，按x＝0.5cos(10πt＋π)cm的规律振动，则振动的角频率是________，周期为频率为________振幅是________，初相为_____________________________________________________________

3、．【解析】　由简谐运动的表达式x＝Acos(ωt＋φ)可知，角频率w＝10πrad/s周期T＝＝＝0.2s频率f＝＝Hz＝5Hz　振幅A＝0.5cm初相φ＝π.【答案】　10πrad/s　0.2s　5Hz　0.5cm　π4．一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图1－3－6(a)所示，它的振动图象如图1－3－6(b)所示，设向右为正方向，则OB＝________cm，第0.2s末质点的速度方向________，第0.7s时，质点位置在________区间，质点从O运动到B再到A需时间t＝________s，在4s内完成________次全振动．图1－3

4、－6【解析】　由题图(b)可以看出，该质点振动的振幅为5cm；第0.2s时，质点位于平衡位置，但下一时刻它将发生负方向的位移，故其速度方向为由O→A；第0.7s时质点位置处于平衡位置和正向最大位移之间，即题图(a)的O→B区间内，从O→B→A的时间t＝T＝×0.8s＝0.6s,4s内完成全振动的次数n＝4f＝4×＝4×＝5.【答案】　5　O→A　O→B　0.6　5能力提升5．如图1－3－7所示为A和B两个弹簧振子的振动图象，试写出它们的位移方程，并求出相位差．图1－3－7【解析】　由题图可知，两个振动的周期、振幅相同，周期T＝2s，振幅A＝2cm，故圆频率ω＝＝

5、πrad/s.A振子从平衡位置起振，初相φA＝0，B振子的初相可通过位移方程得到，即t＝0时1＝2sinφB.则sinφB＝0.5，故φB＝.所以xA＝2sinπtcm，xB＝2sin(πt＋)cm，相位差Δφ＝φB－φA＝，即振子B的相位比A的相位超前.【答案】　xA＝2sinπtcmxB＝2sin(πt＋)cm　6．有甲、乙两个简谐运动，甲的振幅为2cm，乙的振幅为3cm，它们的周期都是4s，当t＝0时，甲的位移为2cm，乙的相位比甲的相位落后，请在图1－3－8的同一坐标系中作出这两个简谐运动的位移－时间图象．图1－3－8【解析】　由题意知振幅A甲＝2cm，

6、A乙＝3cm，T＝4s，故ω＝＝rad/s，所以x甲＝2costcm；x乙＝3cos(t－)cmt＝0时，x乙＝3coscm＝3×cm＝2.12cm.则两简谐运动的图象如图所示．【答案】　见解析考向观摩7．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图象如图1－3－9所示，则(　　)图1－3－9A．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝T时，货物

7、对车厢底板的压力最小【解析】　要使货物对车厢底板的压力最大，则车厢底板对货物的支持力最大，则要求货物向上的加速度最大，由振动图象可知在T时，货物向上的加速度最大，则C选项正确；货物对车厢底板的压力最小，则车厢底板对货物的支持力最小，则要求货物向下的加速度最大，由振动图象可知在T时，货物向下的加速度最大，所以选项A、B、D错误．【答案】　C创新探究8．如图1－3－10是用频闪照相的办法拍下的一个弹簧振子的振动情况．(a)图是振子静止在平衡位置时的照片，(b)图的振子被拉伸到左侧距平衡位置20mm处，放手后，在向右运动的1/2周期内的频闪照片，(c)图是振子在接下来

8、的1/2周期内的频闪照片