2019-2020学年高中物理第十一章机械振动课时跟踪检测十七简谐运动的描述含解析新人教版选修3_.pdf

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1、课时跟踪检测（十七）简谐运动的描述1．[多选]下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是()A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B．周期和频率的乘积是一个常数C．振幅增加，周期必然增加，而频率减小D．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关解析：选BD振幅是标量，选项A错误；周期与频率互为倒数，即Tf＝1，选项B正确；简谐运动的周期与振幅没有关系，周期的长短由系统本身决定，这就是固有周期，所以选项C错误，D正确。2.物体做简谐运动，其图像如图所示，在t和t两时刻，物体的12()A．相位相同B．位移相同C．速度相同D．加速度相同解析：选C由

2、图可知物体做简谐运动的振动方程为x＝Asinωt，其相位为ωt，故t1与t的相位不同，A错；t时刻位移大于零，t时刻位移小于零，B、D错；由振动图像知t、2121t时刻物体所处位置关于平衡位置对称，速率相同，且均向下振动，方向相同，C对。23．[多选]如图所示为质点的振动图像，下列判断中正确的是()A．质点振动周期是8sB．振幅是±2cmC．4s末质点的速度为负，加速度为零D．10s末质点的加速度为正，速度为零解析：选AC由图可知，T＝8s，A＝2cm，A正确，B错误；4s末质点在平衡位置，速度沿－x方向，加速度为零，C正确；10s末同2s末，质点正处

3、在正向最大位移处，其速度为零，加速度方向为负，D错误。4．[多选]一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)()TA．Δt＝2T，s＝8AB．Δt＝，s＝2A2TTC．Δt＝，s＝2AD．Δt＝，s>A44解析：选ABD因每个全振动所通过的路程为4A，故A、B正确，C错误；又因振幅为振T子的最大位移，而s为时的路程，故s有可能大于A，故D正确。45．有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为

4、()A．1∶11∶1B．1∶11∶2C．1∶41∶4D．1∶21∶2解析：选B弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1∶2，而对同一振动系统，其周期与振幅无关，则周期之比为1∶1。振动周期由振动系统的性质决定，与振幅无关。6.[多选]如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。重力加速度的大小g取10m/s2。以下判断正确的是()A．h

5、＝1.7mB．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．0.6s内物块运动的路程是0.3mE．t＝0.4s时，物块与小球运动方向相反解析：选ABDt＝0.6s时，物块的位移为y＝0.1sin(2.5π×0.6)m＝－0.1m；则对小12π2π球h＋

6、y

7、＝gt2，解得h＝1.7m，选项A正确；简谐运动的周期是T＝＝s＝0.8s，2ω2.5πT选项B正确；0.6s内物块运动的路程是3A＝0.3m，选项C错误，D正确；t＝0.4s＝，此2时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项E错误。7．[多选]如图所示为某弹簧

8、振子在0～5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是()A．振动周期为4s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．第3s末振子的速度为正向的最大值D．从第1s末到第2s末振子在做加速运动E．第2s末系统势能最大解析：选ACE由图像可知：T＝4s，A＝8cm，故A正确；第2s末，振子的加速度正向最大，B错误；第3s末，振子正向通过平衡位置速度为正向的最大值，C正确；从第1s末到第2s末，振子沿负向减速，D错误；第2s末振子速度为零，动能最小，势能最大，故E正确。8.有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距

9、离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过1平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子有正向最大加速度。4(1)求振子的振幅和周期；(2)在图中作出该振子的位移—时间图像；(3)写出振子的振动方程。2解析：(1)振幅A＝10cm，T＝s＝0.2s。10(2)四分之一周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位移，如图所示。(3)设振动方程为y＝Asin(ωt＋φ)，当t＝0时，y＝0，则sinφ＝0，得φ＝0或φ＝π，当再过较短时间，y为负值，所以φ＝π，所以振动方程为y＝10sin(10πt＋π)cm。答案：(1)10cm0.2s(

10、2)图见解析(3)y＝10sin(10πt＋π)cm