2019年高中物理 11.2 简谐运动的描述课后知能检测 新人教版选修3-4.doc

2019年高中物理 11.2 简谐运动的描述课后知能检测 新人教版选修3-41 .振动周期指振动物体()A从任何一个位置出发又回到这个位置所用的时间B从一侧最大位移处，运动到另一侧最大位移处所用时间C从某一位置出发又沿同一运动方向回到这个位置所用时间D经历了四个振幅的时间【解析】振动周期是振子完成一次全振动所用的时间，C、D正确【答案】CD 2 .关于振幅的各种说法中，正确的是()A振幅是振子离开平衡位置的最大距离B位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅C振幅等于振子运动轨迹的长度D振幅越大，表示振动越强，周期越长【解析】振幅是振子离平衡位置最大的距离，是标量，在简谐运动中大小不变，而位移是变化的，故A对，B、C错；振幅越大，振动越强，但与周期无关，D错【答案】A 3 .图1123(xx沈阳高二检测)两个简谐振动的曲线如图1123所示下列关于两个图象的说法正确的是()A两个振动周期相同B两个振动振幅相同C两个振动的表达式相同D两个振动初相相同【解析】从振动图象可以看出两个振动的周期相同，离开平衡位置的最大位移即振幅相同，A、B对两个振动的零时刻相位即初相不同，相位不同，表达式不同，C、D错【答案】AB 4 .有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的运动表达式是()Ax8103sin(4t) mBx8103sin(4t) mCx8101sin(t) mDx8101sin(t) m【解析】由题意知，4，t0时具有负方向的最大加速度，所以t0时振子具有最大的正位移，故初相位.【答案】A 5 .一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x处所经历的时间为t1，第一次从最大位移处运动到x所经历的时间为t2，关于t1与t2，以下说法正确的是()At1t2Bt1t2Ct1t2D无法判断【解析】画出xt图象，从图象上，我们可以很直观地看出：t1t2，因而正确答案为B.【答案】B 6 .图1124(xx芜湖检测)如图1124所示为某一质点的振动图象，由图可知，在t1和t2两时刻|x1|x2|，质点速度v1、v2与加速度a1、a2的关系正确的是()A|v1|v2|，方向相同B|v1|v2|，方向相反C|a1|a2|，方向相同D|a1|a2|，方向相反【解析】在t1时刻，质点向平衡位置运动，在t2时刻，质点远离平衡位置运动，故速度v1与v2方向相同，由于|x1|x2|，所以|v1|v2|，A对；在t1和t2时刻，质点离开平衡位置的位移方向相反，因而回复力方向相反，加速度方向相反，但|x1|x2|，t1时刻回复力大于t2时刻回复力，故|a1|a2|，D对【答案】AD 7 .图1125如图1125所示，弹簧振子的频率为5 Hz，让它从B位置开始振动，并开始计时，则经过0.12 s时()A小球位于BO之间，运动方向向右B小球位于BO之间，运动方向向左C小球位于CO之间，运动方向向右D小球位于CO之间，运动方向向左【解析】周期T0.2 s，则0.6，即t0.6T，TtT，所以小球位于CO之间，运动方向向右，C正确【答案】C 8 .(xx昆明检测)一个质点做简谐运动的图象如图1126所示，下列叙述中正确的是()图1126A质点的振动频率为4 HzB在10 s内质点经过的路程为20 cmC在5 s末，质点做简谐运动的相位为Dt1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cm【解析】由振动图象可直接得到周期T4 s，频率f0.25 Hz，故选项A是错误的一个周期内做简谐运动的质点经过的路程是4A8 cm，10 s为2.5个周期，故质点经过的路程为20 cm，选项B是正确的由图象知位移与时间的关系为xAsin(t0)0.02sin(t) m当t5 s时，其相位t05，故C不正确在1.5 s和4.5 s两时刻，质点位移相同，与振幅的关系是xAsin 135A cm，故D正确【答案】BD 9 .图1127(xx银川检测)一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点，历时0.5 s(如图1127)过B点后再经过t0.5 s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是()A0.5 sB1.0 sC2.0 s D4.0 s【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，如图所示质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB0.5 s0.25 s质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间tBD0.5 s0.25 s所以，质点从O到D的时间：tODT0.25 s0.25 s0.5 s.所以T2.0 s.【答案】C 10 .如图1128所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线图中记录的声带振动图线总长和弹簧振子振动的图线总长都为10 cm，图中心脏跳动的图线是某人的心电图，方格纸每个小方格的宽度是0.5 cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8 cm/s.从三个图线可知()图1128A弹簧振子振动具有周期性，而声带振动和心脏跳动不具有周期性B弹簧振子振动和心脏跳动具有周期性，而声带振动不具有周期性C这三个物体振动的共同特点是都具有周期性，最简单的振动是心脏跳动D从心电图可知此人的心率约是67.5次/分【解析】三个振动图线都是周期性变化的，因此，这三个振动物体的共同特点是具有周期性，其中最简单的振动是弹簧振子的振动，故A、B、C均错；由心脏跳动的图线可知，在心脏每跳一下时间间隔内，方格纸前移距离为x3.20.5 cm1.6 cm，所以心脏跳动的间隔时间为T s s，此人心率即每分钟心跳次数为次/分67.5次/分故D正确【答案】D 11 .(xx潍坊高二检测)一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动(1)试写出用正弦函数表示的振动方程(2)10 s内通过的路程是多少？【解析】(1)简谐运动振动方程的一般表示式为xAsin(t)根据题目条件，有：A0.08 m，2f.所以x0.08sin(t) m将t0，x0.04 m，代入得0.040.08sin ，解得初相位或，因为t0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取.故所求的振动方程为x0.08sin(t) m.(2)周期T2 s，所以t5T，因1T内的路程是4A，则通过的路程s54A208 cm160 cm.【答案】(1)x0.08sin(t) m(2)160 cm 12 .(xx青岛检测)有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t0)，经过周期振子有正向最大加速度(1)求振子的振幅和周期；(2)在图1129中作出该振子的位移时间图象；图1129(3)写出振子的振动表达式【解析】(1)振子的振幅A10 cm，振子的周期T0.2 s.(2)如图所示(3)表达式为xAsin t0.1sin (10t)m.【答案】见解析