高中物理第十一章机械振动2简谐运动的描述自我小测新人教版选修3-4

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1、简谐运动的描述1.下列关于简谐运动各物理量的说法屮正确的是（）。A.振幅是由平衡位置指向最大位移处的一个矢量B.周期和频率的乘积为一常量C.振幅越大，周期越长D.振幅越小，频率越大2.如图所示，弹簧振子在虑间振动，0为平衡位置，B0=0C=5cm,若振子从〃到C的运动时间是1s,则下列说法中正确的是（）。A.振子从〃经0到C完成一次全振动B.振动周期是1s,振幅是10cmC.经过两次全振动，振子通过的路程是20cmD.从〃开始经过3s,振子通过的路程是30cm3.关于简谐运动的频率，下列说法中正确的是（）。A.频率越高，振动质点运动的速度越大B.频率越高，

2、单位时间内速度的方向变化的次数越多C.频率是50脱时，1s内振动物体速度方向改变100次D.弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关4.质点沿/轴做简谐运动，平衡位置为坐标原点0,经过两点J（xf=—5cm）和Bb=5cm）时速度相同，质点从M点运动到〃点所用最短时间为切=0・2s；质点由〃点冋到/点所用的最短时间加=0.4s；则该质点做简谐运动的频率为（）。C.2HzA.1HzB.1.25HzD.2.5Hz5.如图甲所示为以。点为平衡位置，在〃、〃两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（）oA.在

3、十=0.2s吋，弹簧振子可能运动到〃位置B.在Z=0.1s与f=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C.从f=0到广=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加A.在r=o.2s与广=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同1.—个简谐运动的振动方程为^=5cos(2Ji—)cm,这个振动的振幅是cnn2频率是Hz；在r=o.1s时的相位是；在1s的时间内振子通过的路程是cm。2.如图所示，久〃为两弹簧振子的振动图象，求它们的相位差。3.A.〃两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动的情况。(1)力开始观察时，振子正好在平衡位置并向下运动，试在图甲中画出观

4、察到的弹簧振子的振动图象。已知经过Is后，振子第一次回到平衡位置，振子振幅为5cm(设平衡位置上方为正方向，时间轴上每格代表0.5s)。(2)〃在外观察3.5s后，开始观察并记录时间，试在图乙上画出〃观察到的弹簧振子的振动图象。八x/cm5-t/sx/cm5-0—*--5-甲乙(1)该振动的振幅。(2)该振动的频率。(3)在Z=0.1s、0.3s、0.5s、0.7s时质点的振动方向。(4)质点速度首次具有负方向最大值的时刻和位置。⑸质点运动的加速度首次具有负方向最大值的时刻和位置。(6)在0.6s至0.8s这段时间内质点的运动情况。参考答案1.答案：B2.

5、答案：D该题考查全振动、振幅、周期以及振动的路程等概念，是一个小综合题。振子从Bf—C仅完成了半次全振动，所以周期7—2X1s=2s,振幅A=B0=5cm。弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4/1=20cm,所以两次全振动中通过路程为40cm,3s的时间为1.57；所以振子通过的路程为30cmo3.答案：BC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

6、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，它由振动系统的固有虽(质量/〃和弹簧的劲度系数0决定，故D项错误。4.答案：B由对称性知，由0到〃的时间加上由〃到最大位移的时间，二者之和为周期的四分之一。由题意可知：久〃点在0点的两侧，相对于0点对称，通过/、〃点时速度大小、方向相同；质点由外到〃的时间为切=0.2s,由〃点冋到外所用最短时间加=0・4s,表明质点经过〃点后还要继续向/轴的正方向运动，振幅大于5cm,质点做简谐运动的四分之一周期为—7=—【aH—(tBA—tAB),解得

7、周期7=2[切+(切一切)]=2X[0.2+(0.4—220.2)]s=0.8So频率£=丄=丄Hz=1.25Hz。T0.85.答案：A广=0.2s时，弹簧振子在最大位移处，可能在/H立置或〃位置，选项A正确；方=0.1s吋弹簧振子的速度方向与f=0.3s口寸的相反，选项B错误；从t=0s到t=0.2s的时间内，弹簧振子的速度逐渐减小，动能也逐渐减小，选项C错误；f=0.2s与£=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度方向相反，选项D错谋。6答案：51—20107.解析：该题考查相位差的求法，由图象可知这两个振子振动的周期相同，均为0.4s,因此有确定的相位差

8、。而相位差为初相Z差。方=0时，Xi=/4sin4>.,无1=0