2022-2022学年高中物理第11章机械振动第2节简谐运动的描述练习含解析新人教版选修3-4.doc
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1、第2节简谐运动的描述一、选择题1周期为2 s的简谐运动,振子在半分钟内通过的路程是60 cm,那么在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为()A15,2 cmB30,1 cmC15,1 cm D60,2 cm解析:选B半分钟内全振动的次数n15,每次全振动经过平衡位置2次,故半分钟内通过平衡位置30次,振子完成一次全振动通过的路程为4A,那么4A1560 cm,A1 cm,只有B正确2一个质点在水平方向上做简谐运动的位移随时间变化的关系是x5sin 5t cm,那么以下判断正确的选项是()A该简谐运动的周期是0.2 sB第1 s内质点运动的路程是100 cmC0.4 s到0.5 s内
2、质点的速度在逐渐减小Dt0.6 s时刻质点的速度为0解析:选C由简谐运动的位移随时间变化的关系式x5sin 5t cm,知圆频率5 rad/s,周期T0.4 s,故A错误;2.5,1个周期内质点运动的路程4A20 cm,所以第1 s内质点运动的路程是s2.520 cm50 cm,故B错误;0.4 s到0.5 s内质点由平衡位置向最大位移处运动,速度减小,故C正确;t0.6 s时刻质点位移x5sin(50.6)cm0,质点处于平衡位置,速度最大,故D错误3两个完全一样的弹簧振子A、B,把A振子移到A的平衡位置右边10 cm,把B振子移到B的平衡位置右边5 cm,然后同时放手,那么()AA、B运动
3、的方向总是相同的BA、B运动的方向总是相反的CA、B运动的方向有时相同、有时相反D无法判断A、B运动方向的关系解析:选A由于弹簧振子的周期与振幅无关,只与弹簧的劲度系数和振子的质量有关,由题意可知两个完全一样的弹簧振子的周期相同,那么运动方向始终一致,应选A.4(多项选择)物体A做简谐运动的位移xA3sinm,物体B做简谐运动的位移xB5sinm,那么以下说法正确的选项是()A振幅是矢量,A的振幅是6 m,B的振幅是10 mB周期是标量,A、B周期相等,均为100 sCA振动的频率fA等于B振动的频率fBDA的相位始终超前B的相位解析:选CD振幅是标量,A、B的振动范围分别是6 m、10 m,
4、但振幅分别为3 m、5 m,A错误;周期TATB s,B错误;因为TATB,故fAfB,C正确;AB,D正确5两个简谐运动图线如下图,那么有()AA超前B BA落后BCA超前B DA落后B 解析:选BA、B简谐运动的表达式分别为xAAsint,xBAcostAsin,所以0,那么B的相位比A的相位超前,也就是说A的相位比B的相位落后,应选B.6一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(如图),且由A到B的过程中速度方向不变,历时0.5 s过B点后再经过0.5 s质点以方向相反、大小相等的速度再次通过B点,那么质点振动的周期是()A0.5 s B1.0 sC2.0
5、 s D4.0 s解析:选C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tOB0.5 s0.25 s质点从B向右到达右方最大位移位置(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,那么T2.0 s,C正确7(多项选择)一个质点做简谐运动的图象如下图,以下表达正确的选项是()A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时,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:选BD由振动图象可
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