2019_2020学年高中物理第一章机械振动第3节简谐运动的图像和公式课时作业教科版选修3_4.doc

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1、第3节简谐运动的图像和公式[随堂检测]1.(多选)如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是(　　)A．由P→Q，位移在增大B．由P→Q，速度在增大C．由M→N，位移先减小后增大D．由M→N，加速度先增大后减小解析：选AC．由P→Q，位置坐标越来越大，质点远离平衡位置运动，位移在增大而速度在减小，选项A正确，选项B错误；由M→N，质点先向平衡位置运动，经平衡位置后又远离平衡位置，因此位移先减小后增大，由a＝＝－可知，加速度先减小后增大，选项C正确，选项D错误．2．(多选)某质点做简谐运动，其位移随时间变

2、化的关系式为x＝Asint，则质点(　　)A．第1s末与第3s末的位移相同B．第1s末与第3s末的速度相同C．3s末至5s末的位移方向都相同D．3s末至5s末的速度方向都相同解析：选AD．由x＝Asint知周期T＝8s．第1s、第3s、第5s间分别相差2s，恰好是个周期．根据简谐运动图像中的对称性可知A、D选项正确．3．如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置，选向右的方向为正方向，以某时刻作为计时零点(t＝0)，经过周期，振子具有正方向的最大加速度，那么如图所示的四个振动图像中能正确反映振动情况

3、的是(　　)-8-解析：选D．从计时起经周期，振子具有正方向的最大加速度，即周期末振子在负的最大位移处，说明开始计时时振子从平衡位置O向负方向A处运动，故选项D正确．4．如图所示为一简谐运动的振动图像，在0～0.8s时间内，下列说法正确的是(　　)A．质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度B．质点在0.2s时刻具有负向最大加速度C．0至0.4s质点加速度始终指向－x方向不变D．在0.2s至0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同解析：选D．在0和0.8s时刻具有负向的最大速度，而不是正向，故A错；0.2s时刻加速

4、度方向指向平衡位置即正向，故B错；0至0.4s质点加速度方向指向x正方向不变，故C错；0.2s至0.4s内，加速度方向和速度方向相同，D对．5．某个质点的简谐运动图像如图所示，求振动的振幅和周期．解析：由题图读出振幅A＝10cm简谐运动方程x＝Asin代入数据－10＝10sin得T＝8s.答案：10cm　8s[课时作业]一、单项选择题1．如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，以向右为正方向建立Ox轴．若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为(　　)-8-解析：选B．由题意：向右为x正方向时，振

5、子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图像应是余弦曲线，故B正确，A、C、D错误．2．如图为某质点做简谐运动的图像，则下列说法正确的是(　　)A．由图可知，振动质点运动的轨迹是正弦曲线B．振动质点在3.5s时的位移大小大于1.5s时的位移大小C．质点振动的振幅为10cmD．质点在第1s末和第3s末位移的方向相反解析：选D．轨迹是质点运动的路径，如弹簧振子的轨迹是直线，单摆的轨迹是圆弧，x－t图线是物体位移随时间变化的曲线，不代表物体运动的轨迹，A选项不正确．由简谐振动的对称性，振

6、动质点在3.5s时的位移大小等于1.5s时的位移大小，B选项不正确．质点振动的振幅是质点离开平衡位置的最大距离，为5cm，C选项不正确．质点在第1s末的位移方向为正，第3s末位移方向为负，故选项D是正确的．3．有一个弹簧振子，振幅为0.6cm，周期为0.5s．初始时具有正方向的最大加速度，则它的振动方程为(　　)A．x＝0.6sincmB．x＝0.6sincmC．x＝0.6sincmD．x＝0.6sincm解析：选B．由题意，A＝0.6cm，＝4π，初始位置加速度正向最大，即在负方向的最大位移处，初相位为φ＝－或

7、φ＝，振动方程为选项B．-8-4.在做单摆振动过程中的位移与时间关系图像的实验时所用的装置如图所示，图中的B为装沙的漏斗，当匀速拉动下面的木板时，在单摆摆动的过程中，B中漏出的沙在木板上留下的图形就是简谐运动中的位移x与时间t的图像．对于该图像，下列说法中正确的是(漏斗的质量相对沙子而言较小，但漏斗大小不可忽略不计)(　　)A．由该图像可以看出单摆的周期是一个恒量B．由该图像可以看出单摆的周期是一个变量，且变大C．由该图像可以看出单摆的周期是一个变量，且变小D．由该图像可以看出单摆的周期是一个变量，且先变大后变小

8、解析：选B．由单摆的周期公式可以看出周期与摆球的质量无关，但是此实验过程的漏斗相当于摆球，它的质量是变化的，虽然质量不影响周期，但是摆长却影响周期．而单摆的摆长是悬点到摆球质心(一般是球心)间的距离，而漏斗在漏沙的过程中，其质心是下降的，当沙漏完的瞬间，质心突然上升，也就是说漏斗在摆动的过程中，其摆长是先增大，后减小．但是在木板上反映出来的是漏沙的过程，当沙漏完后其周期变