2019-2020年高二物理 第9单元45分钟过关检测（训练7 振幅、周期和频率）（有解析） 大纲人教版第二册.doc

2019-2020年高二物理 第9单元45分钟过关检测（训练7 振幅、周期和频率）（有解析） 大纲人教版第二册基础巩固站起来，拿得到！1.下列关于做简谐运动的物体的振幅、周期、频率的说法中正确的是( )A.振幅是矢量,方向是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.振幅越大,周期必然越大,而频率越小D.做简谐运动的物体其频率是一定的,与振幅无关答案：BD解析：该题考查了对描述简谐运动的基本物理量振幅、周期、频率的理解情况,我们知道振幅是标量,是描述振动能量的物理量.而对于一个确定的简谐运动来说,其周期(或振幅)是不变的,而且周期和频率互为倒数,与物体振幅的大小无关 2.关于简谐运动的下列说法正确的是( )A.质点从平衡位置起第一次到达最大位移处所需时间为T/4(T为周期)B.质点走过一个振幅那么长的路程用的时间总是T/4C.质点走过的一个振幅那么长路程恒等于一个振幅的长度 D.质点在内走过的路程恒等于一个振幅的长度答案：AD 解析：如果质点从平衡位置开始运动,那么经过T/4时间一定走过A/4的路程,反之亦然.如果质点不是从平衡位置开始运动,那么经过T/4时间所通过的路程可能小于A/4,也可能大于A/4.所以A、D正确,B、C错误.3.如图所示,一个弹簧振子在AB间做简谐运动,O是平衡位置.以某时刻为计时零点,以向右方向为正方向.则振子经周期具有正向最大加速度,那么经周期,振子具有( )A.负向最大位移 B.正向最大位移C.正向最大速度 D.速度为零答案：BD解析：振子经具有正向最大加速度,说明此时振子处在A点,那么经过.即又经过,此时振子处在B点,所以此时振子的速度为零,处在正向最大位移处,所以正确的选项为BD.4.弹簧振子在AB之间做简谐运动,O为平衡位置,AB间距离是10 cm,AB运动时间1 s,如图所示,下列说法中正确的是 ( )A.从OAO振子做了一次全振动B.振动周期是1 s,振幅是10 cm C.经过两次全振动,通过的路程是20 cmD.从A开始经过3 s,振子通过的路程是30 cm答案：D解析：由题图可知,该振子的振幅是5 cm,所以B错误.根据全振动的概念可知,A是错误的.两次全振动时振子通过8个振幅的路程,即为40 cm,所以C错误.由图可知振子的周期为2 s,所以3 s内通过6个振幅的路程,即30 cm,所以正确选项为D.5.质点做简谐运动,从质点经过某一位置开始计时,下列说法正确的是( ) A.当质点再次经过此位置时,经过的时间为一个周期B.当质点的速度再次与零时刻的速度相同时,经过的时间为一个周期C.当质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时,经过的时间为一个周期D.当质点经过的路程为振幅的4倍时,经过的时间为一个周期答案：D解析：可以选择一个一般振动进行分析,如图所示,弹簧振子O为平衡位置,B、B为最大位移、A和A为相对于O的对称点,设振子由A向B方向起振,再振回A是AC选项的设置条件,返回至B再到A是B选项的设置条件,故ABC均不正确,显然D正确,正确选项为D.6.有一弹簧振子,振动周期是2 s,振幅是3 cm,则它的频率是_,10 s内它可以完成_次全振动,这段时间内它通过的路程是_.答案：0.5 Hz 5次 60 cm解析：f=0.5 Hz;一个周期完成一次全振动,10 s内完成次数是=5次;一个周期内通过的路程s=4A=43 cm=12 cm.5个周期内通过的路程是60 cm.7.一只弹簧振子,第一次被压缩了x后开始振动,第二次被压缩了2x后开始振动,则两次振动的周期之比是_.答案：11解析：做简谐运动物体的周期与振幅无关,振子在两次压缩的过程中,只是改变了其振幅,对周期没有改变,所以其周期之比为11.能力提升踮起脚，抓得住！8.一个弹簧振子的振动周期T=0.025 s，当振子从平衡位置开始向右运动，经t=0.17 s时,振子的运动情况是正在( )A.向右做减速运动 B.向右做加速运动C.向左做加速运动 D.向左做减速运动答案：B解析：n=6即经t=0.17 s振子运动了6个周期,又因为TT所以振子正在向右返回平衡位置,所以向右做加速运动,B正确.9.做简谐运动的物体，它所受到的回复力为F,振动时的位移为x、速度为v、加速度为a.那么在F、x、v、a中，方向有可能相同的是（ ）A.F、x、a B.F、v、aC.x、v、a D.F、x、a答案：B解析：因为F回=-kx,F回与x永远反向,a与x也一直反向,只有F回、a、v可能同向.10.A、B两物体做简谐运动,在A物体振动20次的时间内,B物体振动15次,A、B两物体振动的周期之比为_,频率之比为_.若要求A、B都振动20次,需要的时间之比是_.答案：34 43 34 解析：设t时间内A物体振动20次,则B物体振动15次,两周期之比=/=,又因为=,所以频率之比=.若A、B都振动20次,A所需的时间tA=20TA,B所需要的时间tB=20TB,所以=.11.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,则( )A.若t时刻和(t+t)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则t一定等于T的整数倍B.若t时刻和(t+t)时刻振子运动位移的大小相等、方向相反,则t一定等于T/2的奇数倍C.若t=T,则t时刻和(t+t)时刻振子运动的加速度一定相等D.若t=T/2,则在t时刻和(t+t)时刻弹簧的长度一定相等答案：C解析：本题主要考查质点位移、速度、加速度是怎样发生周期性变化的.(1)若t=T,则t时刻和(t+t)时刻振子运动的位移、速度、加速度相同,因此选项C正确,而A错误.(2)除t=0外,当t=T/2时,t和(t+t)时刻,弹簧一次处于伸长状态一次处于收缩状态,因此其长度一定不相等,故选项D是错误的.(3)如图中所示,在0T/2时间内,在T/4时刻前后对称的所有时刻,质点的速度大小相等而方向相反,但对应的时间差不是T/2的整数倍,故B错误.拓展应用跳一跳，够得着！12.一个做简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距10 cm的A、B两点,历时0.5 s(如图所示).过B点后再经过t=0.5 s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则质点振动的周期是( )A.0.5 s B.1.0 s C.2.0 s D.4.0 s答案：C解析：根据题意,由振动的对称性可知:AB的中点(设为O)为平衡位置,A、B两点对称分布于O点两侧;质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为:tOB=0.5 s=0.25 s.质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间:tBD=0.5 s=0.25 s 所以,质点从O到D的时间: tOD=T=0.25 s+0.25 s=0.5 s所以T=2 s,正确的选项为C.13.如图所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球,其质量ma=0.1 kg、mb=0.5 kg.静止时弹簧伸长15 cm.若剪断A、B间的细线,则A做简谐运动的振幅和最大加速度为多少?(g取10 m/s2).答案：A=2.5 cm am=50 m/s2 解析：剪断A、B间的细线后,A球成为竖直悬挂的弹簧振子,其振幅由它所处的初始状态决定.振动中的最大加速度由振子受到的最大回复力决定,用牛顿第二定律可算出.由两球静止时的受力平衡条件得弹簧的劲度系数为k= N/m=40 N/m 剪断A、B间细线后,A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为xA= m=0.025 m=2.5 cm弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置.悬挂B球后又剪断细线,相当于用手把A球下拉后又突然释放.刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球时多伸长的长度就是振幅,即:A=x-xA=15 cm-2.5 cm=12.5 cm.振动中A球的最大加速度为am= m/s2=50 m/s2.14.如图所示，在质量为M的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m（Mm）的A、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动.当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为_.答案：Mg解析：剪断细线,A做简谐运动,回复力的最大值Fmax=mg.当A运动到最高点时,F回向下,取最大值,即F回=mg,此时弹簧弹力为零.所以木箱对地面的压力为Mg.