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《2020_2021学年高中物理第11章机械振动2简谐运动的描述课时练习含解析新人教版选修3_4.doc》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、高考简谐运动的描述(40分钟 100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分)1.一质点做简谐振动,从平衡位置运动到最远点需要周期,则从平衡位置走过该距离的一半所需时间为( )A.周期B.周期C.周期D.周期【解析】选D。由简谐振动的表达式有A=Asint,解得t=,D正确。2.质点沿x轴做简谐运动,平衡位置为坐标原点O。质点经过a点(xa=-5cm)和b点(xb=5cm)时速度相同,时间tab=0.2s;质点从b点回到a点所用的最短时间tba=0.4s;则该质点做简谐运动的频率为( )A.1Hz B.1.25HzC.2Hz
2、 D.2.5Hz【解析】选B。由题意可知:a、b点在O点的两侧,相对于O点对称,通过a、b点时速度大小相等、方向相同;质点由a到b所用时间tab=0.2s,由b点回到a所用最短时间tba=0.4s,表明质点经过b点后还要继续向x轴的正方向运动,振幅大于5cm;设质点做简谐运动的四分之一周期为T=tab+(tba-tab),解得周期T=2[tab+(tba-tab)]=2×[0.2s+(0.4s-0.2s)]=0.8s。频率f==Hz=1.25Hz。3.(多选)一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知( )-8-/8高考A.
3、质点振动频率是4HzB.t=2s时,质点的加速度最大C.质点的振幅为2cmD.t=2s时,质点的位移是2cm【解析】选B、C。由图象知:质点的周期是4s,频率是Hz,A错;t=2s时,质点的加速度最大,B对;由图线知质点的振幅为2cm,C对;t=2s时,质点的位移是-2cm,D错。4.(多选)(2020·某某高二检测)如图所示,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5sin(10πt+)cm。下列说法正确的是( )A.MN间距离为5cmB.振子的运动周期是0.2sC.t=0时,振子位于N点D.t=0
4、.05s时,振子具有最大速度【解析】选B、C、D。MN间距离为2A=10cm,选项A错误;因ω=10πrad/s可知振子的运动周期是T==s=0.2s,选项B正确;由x=5sin(10πt+)cm可知t=0时,x=5cm,即振子位于N点,选项C正确;由x=5sin(10πt+)cm可知t=0.05s时x=0,此时振子在O点,振子速度最大,选项D正确。5.(多选)(2020·-8-/8高考某某高二检测)如图所示,一质点在平衡位置O点附近做简谐运动,若从质点通过O点时开始计时,经过0.9s质点第一次通过M点,再继续运动,又经过0.6s质点第二次通过M
5、点,该质点第三次通过M点需再经过的时间可能是( )A.1.0s B.1.2s C.2.4s D.4.2s【解析】选A、D。根据题意可以判断质点通过MB之间的距离所用的时间为0.3s,质点通过O点时开始计时,经过0.9s质点第一次通过M点分两种情况考虑:(1)质点由O点向右运动到M点,则OB之间所用的时间为0.9s+0.3s=1.2s,根据对称性,OA之间所用的时间也为1.2s,第二次通过M点到第三次通过M点所用的时间为2tMO+2tOA=2×0.9s+2×1.2s=4.2s。(2)质点由O点先向左运动再到M点,则从O→A→O→M→B
6、所用的时间为0.9s+0.3s=1.2s,为个周期,则周期为1.6s,第三次经过M点所用的时间为1.6s-2tMB=1.6s-0.6s=1.0s。故A、D正确,B、C错误。6.如图所示,虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象。已知甲、乙两个振子质量相等,则( )A.甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cmB.甲、乙两个振子的相位差总为πC.前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D.第2秒内甲、乙振子速度方向相同,都指向平衡位置【解析】-8-/8高考选A。根据振动图象,甲振子的振幅为2cm、乙振子的振幅为1cm,A正确。由于两个振子的周期
7、和频率不同,其相位差亦会变化,B错。前2秒内,甲在平衡位置的上方,加速度指向平衡位置,方向为负方向;而乙在平衡位置的下方,加速度指向平衡位置,方向为正方向,C错。第2秒内甲从正向最大位移处向平衡位置运动,速度方向为负方向,指向平衡位置;乙向负向位移最大处运动,速度方向为负方向,但指向负向最大位移处,D错。故选A。7.(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
8、。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是( )A.h=1.7mB.简谐运动的周期是0.8sC.0.6s内物块运动的路程是
