2019高中物理课下能力提升二第十一章第2节简谐运动的描述（含解析）新人教版.docx

简谐运动的描述 基础练一、选择题1关于简谐运动的频率，下列说法中正确的是()A频率越高，振动质点运动的速度越大B频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多C频率是50 Hz时，1 s内振动物体速度方向改变25次D弹簧振子的振动频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关2在1 min内甲振动30次，乙振动75次，则()A甲的周期0.5 s，乙的周期1.25 sB甲的周期0.8 s，乙的周期2 sC甲的频率0.5 Hz，乙的频率1.25 HzD甲的频率0.5 Hz，乙的频率0.8 Hz3多选有两个简谐运动，其表达式分别是x13sincm，x26sincm，下列说法正确的是()A它们的振幅相同B它们的周期相同C它们的相位差恒定D它们的振动步调一致4如图所示，弹簧振子在BC间振动，O为平衡位置，BOOC5 cm，若振子从BOC的运动时间为1 s，则下列说法正确的是()A振子从B经O到C完成一次全振动B振动周期是1 s，振幅是10 cmC经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmD从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm5多选如图所示，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10 cm，则下列说法中正确的是()A小球的最大位移是10 cmB只有在B、C两点时，小球的振幅是5 cm，在O点时，小球的振幅是零C无论小球在哪一位置，它的振幅都是5 cmD从任意时刻起，一个周期内小球经过的路程都是20 cm6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，则它的振动方程是()Ax8103sinmBx8103sinmCx8101sinmDx8101sinm二、非选择题7一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为 0.5 Hz，在t0时，位移大小是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？提能练一、选择题1多选如图所示为质点的振动图象，下列判断中正确的是()A质点振动周期是8 sB振幅是2 cmC4 s末质点的速度为负，加速度为零D10 s末质点的加速度为正，速度为零2如图所示，弹簧振子的频率为 5 Hz，让振子从B位置开始振动，并开始计时，则经过0.12 s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之间，运动方向向左3多选一质点做简谐运动的位移x与时间的关系如图所示，由图可知()A频率是2 HzB振幅是5 cmCt1.7 s时的加速度为正，速度为负Dt0.5 s时质点所受的合外力为零4一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是()5多选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 cm6光滑的水平面上放有质量分别为m和m的两木块，下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成的系统能像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为()A.B.C. D.二、非选择题7一物体沿x轴做简谐运动，振幅为12 cm，周期为2 s。当t0时，位移为6 cm，且向x轴正方向运动，求：(1)初相位；(2)t0.5 s时物体的位置。答 案基础练1解析：选B质点的频率与其速度无关，A、D错误；频率越高，单位时间内速度方向变化次数越多，变化次数n和频率f满足的关系是n2f，B正确，C错误。2解析：选CT甲 s2 s，f甲0.5 Hz，T乙 s0.8 s，f乙1.25 Hz，C正确。3解析：选BC由简谐运动的公式可看出，它们的振幅分别为3 cm、6 cm，A错误；频率100 rad/s 相同，周期T也相同，B正确；相位差为定值，即相位差恒定，C正确，D错误。4解析：选D振子从BOC仅完成了半次全振动，所以周期T21 s2 s，振幅ABO5 cm，A、B错误；振子在一次全振动中通过的路程为4A20 cm，所以两次全振动振子通过的路程为40 cm，C错误；3 s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30 cm，D正确。5解析：选CD小球的最大位移是5 cm，A错误；振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，即小球在任何位置时振幅都是 5 cm，B错误，C正确；从任意时刻起小球在一个周期内的路程为4A45 cm20 cm，D正确。6解析：选A由题意可知，A0.8 cm，T0.5 s，4 rad/s，因t0时具有负向最大加速度，故t0时，振子位移为A，由xAsin(t)可知，运动表达式为x0.8sincm8103sinm，A正确。7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 rad/s。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x0.08sinm(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)x0.08sinm(2)160 cm提能练1解析：选AC由图可知，T8 s，A2 cm，A正确，B错误；4 s末质点在平衡位置，速度沿x方向，加速度为零，C正确；10 s末状态同2 s末，质点正处在正向最大位移处，其速度为零，加速度方向为负，D错误。2解析：选C因振子频率为5 Hz，则周期为0.2 s，题中所给的时间0.12 sTT，而TT，因此在0.12 s时，振子应位于CO之间且正向O运动，C正确，A、B、D错误。3解析：选CD由题图可知，质点振动的周期为2.0 s，经计算得频率为0.5 Hz，振幅为5 m，所以A、B选项错误；t1.7 s 时的位移为负，加速度为正，速度为负，因此C选项正确；t0.5 s时质点在平衡位置，所受的合外力为零，D选项正确。4解析：选A由简谐运动中加速度与位移的关系ax可知，在时刻，加速度正向最大，则位移负向最大，A正确。5解析：选BD由图知T4 s，故f0.25 Hz，A错误；在10 s内质点完成的全振动次数为n2次，在一次全振动过程中质点通过的路程为4A8 cm，故10 s内通过的路程为8 cm20 cm，B正确；5 s末质点的相位为t5，故C错误；由振动方程xAsint2sint cm知，当t11.5 s时，x1 cm，当t24.5 s时，x2 cm，故D正确。6解析：选Cf0.5ma，kA1.5ma，由上两式解得A。7解析：(1)设简谐运