(浙江专版)2018年高中物理 第11章 机械振动 课时跟踪检测(二)简谐运动的描述 新人教版选修3-4

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1、课时跟踪检测(二)简谐运动的描述一、单项选择题1.如图所示,弹簧振子以O为平衡位置在BC间做简谐运动,则(  )A.从B→O→C为一次全振动B.从O→B→O→C为一次全振动C.从C→O→B→O→C为一次全振动D.从D→C→O→B→O为一次全振动解析:选C 由全振动的概念可知C正确。2.如图所示,弹簧振子的频率为5Hz,让振子从B位置开始振动,并开始计时,则经过0.12s时(  )A.振子位于BO之间,运动方向向右B.振子位于BO之间,运动方向向左C.振子位于CO之间,运动方向向右D.振子位于CO

2、之间,运动方向向左解析:选C 因弹簧振子频率为5Hz,则周期为0.2s,题中所给的时间0.12s=T<T,而<T<T,因此在0.12s时,振子应位于CO之间且正向右运动,所以选项C正确,A、B、D错误。3.有一个在光滑水平面内的弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动,第二次把弹簧压缩2x(弹性限度内)后释放让它振动,则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为(  )A.1∶1,1∶1B.1∶1,1∶2C.1∶4,1∶4D.1∶2,1∶2解析:选B 弹簧的压缩量即为弹簧振子振动过程中偏离平衡

3、位置的最大距离,即振幅,故振幅之比为1∶2。而对同一振动系统,其周期由振动系统自身的性质决定,与振幅无关,则周期之比为1∶1,选项B正确。4.周期为2s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是60cm,则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(  )A.15次,2cmB.30次,1cmC.15次,1cmD.60次,2cm解析:选B 已知该简谐运动的周期为2s,半分钟为15个周期,一个周期的路程为4倍的振幅,故半分钟内振子经过平衡位置的次数为30次;15个周期的路程为60A,即60A=60c

4、m,故A=1cm,B正确。5.物体做简谐运动,其图象如图所示,在t1和t2两时刻,物体的(  )A.相位相同B.位移相同C.速度相同D.加速度相同解析:选C 由题图可知物体做简谐运动的振动方程为x=Asinωt,其相位为ωt,故t1与t2的相位不同,A错;t1时刻位移大于零,t2时刻位移小于零,B、D错;由振动图象知t1、t2时刻物体所处位置关于平衡位置对称,速率相同,且均向下振动,方向相同,C对。6.如图所示,在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O,把振子拉到A点,OA=1cm,然后释放振

5、子,经过0.2s振子第1次到达O点,如果把振子拉到A′点,OA′=2cm,则释放振子后,振子第1次到达O点所需的时间为(  )A.0.2sB.0.4sC.0.1sD.0.3s解析:选A 简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的,即0.2s,A正确。二、多项选择题7.下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是(  )A.振幅是矢量,方向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.振幅增加,周期必然增加,而频率

6、减小D.做简谐运动的物体,其频率固定,与振幅无关解析:选BD 振幅是标量,A错误;周期和频率互为倒数,即Tf=1,B正确;简谐运动的周期、频率由系统本身决定,与振幅没有关系,所以C错误,D正确。8.一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是(  )A.质点振动频率为4HzB.在10s内质点经过的路程为20cmC.在5s末,质点做简谐运动的相位为πD.t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等,都是cm解析:选BD 由题图知T=4s故f=0.25Hz,A错;在10s内质点完成的全振

7、动次数为n==次,在一次全振动过程中质点通过的路程为4A=8cm,故10s内通过的路程为×8cm=20cm,B对;5s末质点的相位为t=×5=π,故C错;由振动方程x=Asint=2sint知,当t1=1.5s时,x1=cm,当t2=4.5s时,x2=cm,故D对。9.弹簧振子在AOB之间做简谐运动,O为平衡位置,测得A、B之间的距离为8cm,完成30次全振动所用时间为60s,则(  )A.振子的振动周期是2s,振幅是8cmB.振子的振动频率是2HzC.振子完成一次全振动通过的路程是16cmD.

8、振子通过O点时开始计时,3s内通过的路程为24cm解析:CD 由题干知A、B之间的距离为8cm,则A=4cm,A错;周期T=s=2s,所以振子的振动频率为f=Hz=0.5Hz,B错;振子完成一次全振动所通过的路程为4个振幅,即4A=16cm,C对;3s内通过的路程是6个振幅,即6A=24cm,D对。10.如图所示,弹簧振子的小球在B、C之间做简谐运动,O为B、C间的中点,B、C间的距离为10cm,则下列说法中正确的是(  )A.小球的最大位移是10cmB.只有在B、C两点时,小球的振幅是5cm,

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