（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.doc

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boc为一次全振动b从oboc为一次全振动c从coboc为一次全振动d从dcobo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，运动方向向左解析：选c因弹簧振子频率为5 hz，则周期为0.2 s，题中所给的时间0.12 s tt，而tt，因此在0.12 s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()a11,11 b11,12c14,14 d12,12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位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为12。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11，选项b正确。4周期为2 s的简谐运动，在半分钟内通过的路程是60 cm，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()a15次，2 cm b30次，1 cmc15次，1 cm d60次，2 cm解析：选b已知该简谐运动的周期为2 s，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60a60 cm，故a1 cm，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xasin t, 其相位为t，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，oa1 cm，然后释放振子，经过0.2 s振子第1次到达o点，如果把振子拉到a点，oa2 cm，则释放振子后，振子第1次到达o点所需的时间为()a0.2 s b0.4 s c0.1 s d0.3 s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0.2 s，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tf1，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：选bd由题图知t4 s故f0.25 hz，a错；在10 s内质点完成的全振动次数为n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对；5 s末质点的相位为t5，故c错；由振动方程xasint2sint知，当t11.5 s时，x1 cm，当t24.5 s 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8 cm，完成30次全振动所用时间为60 s，则()a振子的振动周期是2 s，振幅是8 cmb振子的振动频率是2 hzc振子完成一次全振动通过的路程是16 cmd振子通过o点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm解析：cd由题干知a、b之间的距离为8 cm，则a4 cm，a错；周期t s2 s，所以振子的振动频率为f hz0.5 hz，b错；振子完成一次全振动所通过的路程为4个振幅，即4a16 cm，c对；3 s内通过的路程是6个振幅，即6a24 cm，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 cm解析：选cd小球的最大位移是5 cm，故a错误；振幅是小球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，故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，故d正确。11一质点做简谐运动的位移x与时间t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解析：选cd由题图可知，质点振动的周期为2.0 s，易得频率为0.5 hz。振幅为5 m，a、b选项错误；t1.7 s时的位移为负，加速度为正，速度为负，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。三、非选择题12一物体沿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004 m0.08sin m，解得初相位或，因为t0时