2018-2019高中物理 第十一章 机械振动 第2节 简谐运动的回复力和能量课时作业 新人教版选修3-4

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1、第十一章　第二节简谐运动的回复力和能量基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(河北省张家口市2017～2018学年高二下学期第一次月考)如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置在A、B间振动，AB＝8cm，振子由A点向右运动到B点所需的时间为0.2s，则(　D　)A．振幅是8cmB．从A至C振子做减速运动C．周期是0.8sD．周期是0.4s解析：AB＝8cm，所以振幅是4cm，故A错误；越靠近平衡位置速度越大，所以从A至C振子做加速运动，故B错误；振子由A点向右运动到B点所需的时间为0.2

2、s，这是半个周期的时间，所以周期是0.4，故C错，D对。2．如图所示，为质点的振动图象，下列判断中正确的是(　A　)A．质点振动周期是8sB．振幅是±2cmC．4s末质点的速度为正，加速度为零D．10s末质点的加速度为正，速度为零解析：由振动图象可读得，质点的振动周期为8s，A对；振幅为2cm，B错；4秒末质点经平衡位置向负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，C错；10s末质点在正的最大位移处，加速度为负值，速度为零，D错。3．如图所示，某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次。鸟

3、飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动了12次，将50g的砝码换成500g砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近(　B　)A．50g　　B．200g　　　C．500g　　D．550g解析：振动系统的频率是由振动系统的自身来决定的。鸟与树枝组成的系统频率f1＝＝0.6Hz,50g砝码与树枝组成的系统频率f2＝＝1.2Hz,500g砝码与树枝组成的系统频率为f3＝＝0.4Hz，而f3

4、动方程分别是：x1＝3sin(100πt＋)，x2＝5sin(100πt＋)，下列说法正确的是(　BC　)A．它们的振幅相同　B．它们的周期相同C．它们的相差恒定　D．它们的振动步调一致解析：依据两个振动方程我们知道：方程1代表的振子振动振幅为3；圆频率为ω＝2πf＝100π，则f＝50Hz；初相为。方程2代表的振子振动振幅为5，圆频率为ω＝2πf＝100π，则f＝50Hz；初相为π/4。所以，选项A错，B对；由于它们的振动周期相同所以它们的相位差为π/3－π/4有确定的值，故选项C正确。选项D不对，由于

5、它们的相位差为π/3－π/4＝π/12，因此它们在振动时步调不一致。只有两个频率相同的振动，且相位差φ2－φ1＝2nπ(n＝0，±1，±2，…)时，它们的振动步调才会一致，这就是我们常说的同相；若φ2－φ1＝(2n＋1)π，说明这两个振动正好相反，我们叫它反相。5．(浙江省嘉兴市2017～2018学年高二上学期期末)如图所示，为一质点的振动图象，曲线满足正弦变化规律，则下列说法中正确的是(　AD　)A．该振动为简谐振动B．该振动振幅为10cmC．前0.08s内，质点发生的位移为20cmD．0.04s末，质

6、点的振动方向沿x轴负向解析：该图象表示质点的位移随时间周期性变化的规律，是简谐振动，故A正确；由图可知该振幅为5cm，故B错误；由图可知质点的周期为0.08s，所以在0.08s末，质点又回到了平衡位置，所以前0.08s内，质点发生的位移为0cm，故C错误；根据振动规律可知，0.04s末质点的振动方向沿x轴负向，故D正确。二、非选择题6．两个简谐运动分别为x1＝4asin(4πbt＋)，x2＝2asin(4πbt＋π)。求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差。答案：A1︰A2＝2︰1；频率都为2b，

7、相位差为π。解析：振幅之比＝＝，它们的频率相同，都是f＝＝＝2b，它们的相位差Δφ＝φ2－φ1＝π，两振动为反相。7．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。答案：　解析：设周期为T，振幅为A。由题意得T＝和A＝能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(河北衡水中学2016年高二上学期调研)某沿水平方向振动的

8、弹簧振子在0～6s内做简谐运动的振动图象如图所示，由图可知(　C　)A．该振子的振幅为5cm，振动周期为6sB．第3s末振子的速度沿x轴负方向C．第3s末到第4s末的过程中，振子做减速运动D．该振子的位移x和时间t的函数关系：x＝5sin(t＋)(cm)解析：由图读出振动周期为4s，振幅为5cm，故A错误；根据图象可知，第3s末振子经过平衡位置向正方向运动，故B错误；第3s末振子处于平衡位置处，速度最大，则第3s末到第4s末的