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《2019_2020学年高中物理第十一章2简谐运动的描述练习(含解析)新人教版》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、2.简谐运动的描述基础巩固1如图所示,弹簧振子以O为平衡位置,在BC间做简谐运动,则( )A.从B→O→C为一次全振动B.从O→B→O→C为一次全振动C.从C→O→B→O→C为一次全振动D.从D→C→O→B→O→D为一次全振动解析:(1)从全振动中路程与振幅间的固定关系上解决本题:A项对应的路程是振幅的2倍,B项所述过程为振幅的3倍,C、D所述过程中路程为振幅的4倍,故C、D两项正确。(2)从全振动意义上解答此题:即物体完成一次全振动时,一定回到了初始位置,且以相同的速度回到初始位置,可判断C、D两项正确。答案:CD2关于振幅,下列说法正确的是(
2、 )A.振幅是矢量,方向是从平衡位置指向最大位移处B.振幅描述的是物体振动的快慢C.振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅,是标量D.做简谐运动的振子在振动的过程中振幅是不断变化的解析:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,振幅的大小表示振动的强弱,振幅越大,表示振动越强,对于一个简谐运动来讲,振子在振动的过程中振幅是不变的。故正确选项为C。答案:C3关于简谐运动的频率,下列说法正确的是( )A.频率越高,振动质点运动的速度越大B.频率越高,单位时间内速度的方向变化的次数越多C.频率是50Hz时,1s内振动物体速度方向改变100次D.弹簧振子
3、的振动频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关解析:简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系,描写物体运动的快慢用速度,而速度是变化的,假如说物体振动过程中最大速度越大,也不能说明它的频率越大,振动得越快和运动得越快意义是不同的,故A项错误;做简谐运动的物体在一个周期内速度的方向改变两次,频率越高,单位时间内所包含的周期个数越多,速度方向变化的次数就越多,故B、C项正确;弹簧振子的频率与物体通过平衡位置的速度没有关系,它由振动系统(质量m和弹簧的劲度系数k)决定,故D项错误。答案:BC4一做简谐运动的物体的振动图象如图所示,下列说法正确的是( )A.振
4、动周期2×10-2sB.前2×10-2s内物体的位移是-10cmC.物体振动的频率为25HzD.物体振动的振幅为10cm解析:该题考查了从图象中获取信息的能力。周期是完成一次全振动所用的时间,在图象上是两相邻极大值间的距离。所以周期是4×10-2s,A项错误。又f=1T,所以f=25Hz,则C项正确。正、负极大值表示物体的振幅,所以振幅A=10cm,则D项正确。前2×10-2s内初位置是0,末位置是0,根据位移的概念有x=0,则B项错误。答案:CD5一个质点做简谐运动,振幅是4cm,频率为2.5Hz,该质点从平衡位置起向正方向运动,经2.5s,质点的
5、位移和路程分别是( )A.4cm、24cm B.-4cm、100cmC.0、100cmD.4cm、100cm解析:由f=1T得T=1f=0.4s,Δt=2.5s=254T。每个周期质点通过的路程为4×4cm=16cm,故质点的总路程s=254×16cm=100cm,质点0时刻从平衡位置向正向位移运动,经过14周期运动到正向最大位移处,即位移x=4cm,故D项正确。答案:D6有一个弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时刻具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是( )A.x=8×10-3sin4πt+π2mB.x=8×10-3si
6、n4πt-π2mC.x=8×10-1sinπt+32πmD.x=8×10-1sinπ4t+π2m解析:A=8×10-3m,T=0.5s,ω=2πT=4π,初始时刻具有负方向的最大加速度,则初相位为φ=π2,故振动方程为x=8×10-3sin4πt+π2m。答案:A7一个做简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距10cm的A、B两点,且由A到B的过程中速度方向不变,历时0.5s(如图)。过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则质点振动的周期是( )A.0.5sB.1.0sC.2.0sD.4.0s解析:根据题意,由振
7、动的对称性可知:AB的中点(设为O)为平衡位置,A、B两点对称分布于O点两侧。质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB=12×0.5s=0.25s。质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间tBD=12×0.5s=0.25s。所以质点从O到D的时间tOD=14T=0.25s+0.25s=0.5s。所以T=2.0s,C对。答案:C8两个简谐运动分别为x1=4asin4πbt+π2,x2=2asin4πbt+3π2。求它们的振幅之比、各自的频率以及它们的相位差。解析:振幅之比A1A2=4a2a=21。它们的频率相同,都是f=ω2π=4πb2π=2b
8、。它们的相位差Δφ=φ2-φ1=π,两振动为反相。答案:2∶1 2b 2b π能力提升1某质点做简谐运动,其