《振动的描述》同步练习2.doc

振动的描述同步练习【基础达标】.(基础理论辨析题)下列说法正确的是().简谐运动频率越高，振动质点运动的速度越大.频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越少.频率是 时， 内振动物体速度方向改变次.弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关.弹簧振子的振幅增大为原来的两倍时，周期不变.一个确定的振动系统，振幅越大，振动系统的能量越大.振幅越大，物体振动的位移越大.简谐运动的一个全振动的过程，就是振动物体().从任意位置出发又回到这个位置.从一个最大位移位置运动到另一个最大位移位置.从某一位置出发又以同一运动方向回到此位置.经过的路程等于两个振幅的过程.如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离，释放后振子在、间振动，且 ，振子由第一次运动到的时间为 ，则下面说法中正确的是().振子的振幅为 ，周期为 .振子由第一次到的时间比由第一次到的时间短.振子完成一次全振动通过的路程为 .若使振子在 间振动，则振子由到的时间变为 .(郑州高二检测)一水平弹簧振子的振动频率为 ，当振子从平衡位置开始向右运动，经过 时，振子的运动情况是().正在向右做减速运动.正在向右做加速运动.正在向左做减速运动.正在向左做加速运动.(重庆高考)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是().在水平方向上做简谐运动的质点其振动图像如图所示，假设向右为正方向，则质点加速度向右且速度也向右的时间是() 内 内 内 内.两个简谐运动的表达式分别为()和()，它们的振幅之比、各自的频率之比是()， ， ，.一质点做简谐运动的振动图像如图所示。()该质点振动的振幅是。周期是。初相是。()写出该质点简谐运动的表达式，并求出当时质点的位移。【能力提升】、两个完全一样的弹簧振子，把振子移到的平衡位置右边 ，把振子移到的平衡位置右边 ，然后同时放手，则()、运动的方向总是相同的、运动的方向总是相反的、运动的方向有时相同、有时相反.无法判断、运动的方向的关系.(北京高考)一个弹簧振子沿轴做简谐运动，取平衡位置为轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移与时间关系的图像是().做简谐运动的弹簧振子，振子的质量为，最大速率为，则下列说法正确的是().从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零.从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是零到12之间的某一个值.从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量一定为零.从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量的大小可能是零到之间的某一个值.把一水平弹簧振子的弹簧拉长些，然后自由释放，后振子经过平衡位置，则此弹簧振子的周期可能为() . .(能力挑战题)一物体沿轴做简谐运动，振幅为 ，频率为 ，在时，位移是 ，且向轴负方向运动。()试写出用正弦函数表示的振动方程。()内通过的路程是多少？答案解析【基础达标】.【解析】选、。简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系，描写物体运动的快慢用速度，而速度是变化的，假如说物体振动过程中最大速度越大，也不能说明它的频率越大。振动得越快和运动得越快意义是不同的，故错。频率越高，单位时间内所包含的周期数越多，速度方向变化的次数就越多，故错。简谐运动的物体在一个周期内速度的方向改变两次， 内振动物体速度方向改变次，错。弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置的速度没有关系，它由振动系统的固有量决定，故错。简谐运动的周期又叫固有周期，与振幅无关，正确。振幅表示振动幅度和振动强烈程度，对一个确定的振动系统，振幅越大，系统能量越大，对；位移做周期性变化，振幅越大，偏离平衡位置的最大位移越大，位移随时间变化，错。.【解析】选。一个全振动是简谐运动周期性的最小单位，初末位置必须是同一位置，而且振动物体的速度方向必须相同，而选项速度方向可能不同，选项没回到原出发点，选项中路程为四个振幅的过程，才是一个全振动，所以只有选项正确。.【解析】选。由题图可知振子的振幅为 ，振子由第一次运动到的时间为半个周期，T2 ，所以 ，错；振子由第一次到的时间与振子由第一次到的时间相等均为 ，错；振子完成一次全振动通过的路程为个振幅，即 ，正确；振子自由振动的周期又叫固有周期，与振幅无关，故错。.【解析】选。周期1f ， 910，即 时的振动状态与910时的振动状态完全相同，而3T4910，由图可判断，时刻振子位于之间正向运动，故做加速运动，正确。.【解析】选。试管的振动是简谐运动，试管静止不动时浮力等于重力，合外力等于零，因此，试管静止不动时的位置就是振动起来之后的平衡位置，因为开始振动时试管的位移方向向上，因此选项正确。.【解析】选。由题中图像可知： 内质点正在从负向最大位移向平衡位置振动，结合振动示意图，知该过程为从速度向右，由于简谐运动回复力总指向平衡位置，故该过程加速度方向也向右。【变式备选】(许昌高二检测)一个质点做简谐运动的图像如图所示，在和这两个时刻，质点的().加速度相同 .速度相同.回复力相同 .位移相同【解析】选。由简谐运动图像可知、时刻位移的大小相同，方向相反，错；由回复力公式可知，回复力大小相同，方向相反，错；由牛顿第二定律可得Fm，加速度大小相同，方向相反，错；、时刻质点关于平衡位置对称，运动方向相同，速度相同，对。.【解析】选。由题意知4cm，2cm，则，。故正确，、错误。.【解析】()由质点振动图像可得8cm，2。()2T。质点简谐运动表达式为(2)，当时，8cm。答案：()2()(2) 【能力提升】.【解析】选。由于周期与振幅无关，只与系统本身的性质有关，故、两个完全一样的弹簧振子，其周期相同。又因为两弹簧振子同时由右边各自的最大位移处释放，故两者的振动步调完全一致，正确，、错误。.【解析】选。简谐运动加速度与位移的关系为kxm，可见加速度与位移成正比，但是方向相反，因为经过四分之一周期，振子具有正方向的最大加速度，所以经过四分之一周期，就应该具有负方向最大位移，所以正确。.【解题指南】简谐运动中回复力为变力，因此求回复力做的功应利用动能定理。简谐运动中相隔半个周期的两个点恰是关于平衡位置对称的点，由对称点的特征不难作出正确选择。【解析】选、。振子在半个周期内刚好到达与初位置关于平衡位置对称的位置，两位置速度大小相等，故由动能定理知，回复力做的功一定为零，则正确，错误。但由于速度反向(初位置在最大位移处时速度均为零)，所以在半个周期内速度变化量的大小为初速度大小的两倍。因此，在半个周期内速度变化量的大小应为到之间的某个值，则错误，正确。.【解析】选、。在平衡位置的速度方向有两个，所以运动时间与周期的关系可能有两个，T4或3T4(其中、)，通过验证只有、两个选项的答案代入式中可使为整数，所以、正确。.【解析】()简谐运动振动方程的一般表达式为()。根据题给条件有0.08m，。所以，()。将，0.04m代入得，解得初相位6或56，因为时，速度方向沿轴负方向，即位移在减小，所以取56。故所求的振动方程为(56)。 ()周期1f，所以，因内的路程是4A，则通过的路程4A8cm160cm。答案：()(56)()160cm【总结提升】求振动物体在一段时间内通过路程的方法()振