学人教版必修34 11.2简谐运动的描述 作业（2）.docx

2017-2018学年度人教版必修3-4 11.2简谐运动的描述 作业（2）1已知某弹簧振子做简谐振动的振幅为4cm，下列说法正确的是a. 振子的最大位移是8cmb. 从任意时刻起，一个周期内振子通过的路程是16cmc. 从任意时刻起，半个周期内振子通过的路程是8cmd. 从任意时刻起，1/4周期内振子通过的路程是4cm2一个质点做简谐振动的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）a. 质点的振动频率为 b. 在末，速度为零，回复力为正向最大c. 在内质点经过的路程是 d. 和末的两时刻质点的位移相等33一质点做简谐运动，其相对平衡位置的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知a. 质点振动的频率为1.6hzb. 质点振动的振幅为4.0cmc. 在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同d. 在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同4如图所示，o是弹簧振子的平衡位置，小球在b、c之间做无摩擦的往复运动，则小球任意两次经过o点可能不同的物理量是a. 速度 b. 机械能 c. 回复力 d. 加速度5如图所示为一个水平方向的弹簧振子，小球在间做简谐运动， 是平衡位置关于小球的运动情况，下列描述正确的是（ ）a. 小球经过点时速度为零b. 小球经过点与点时有相同的加速度c. 小球从点向点运动过程中，加速度增大，速度增大d. 小球从点向点运动过程中，加速度增大，速度减小6关于做简谐运动的物体的位移、加速度和速度间的关系，下列说法中正确的是（ ）a. 位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同b. 位移减小时，加速度减小，速度增大c. 物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同d. 物体的运动方向不变时，加速度的方向不变7一质点做简谐运动的位移-时间图线如图所示关于此质点的振动，下列说法中正确的是（ ）a. 质点做简谐运动的振幅是b. 在时间内，质点向轴正向运动c. 在内，质点的动能在增大d. 在内，质点的加速度在增大8如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动取向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是：（ ）a. 时，振子的速度方向向左b. 时，振子在点右侧处c. 和时，振子的加速度完全相同d. 到的时间内，振子的速度逐渐减小9光滑的水平面叠放有质量分别为和的两木块，下方木块与一劲度系数为的弹簧相连，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，为使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（ ）a. b. c. d. 10如图所示，位于原点o处的波源在t=0时刻，从平衡位置（在x轴上）开始沿y轴正方向做周期t=0.4s，振幅a=3cm的简谐振动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为（6m，0）的质点p刚开始振动时波源刚好位于波谷。（1）质点p在开始振动后的=2.5s内通过的路程是多少？（2）该简谐横波的最大波速是多少？11一列简谐横波沿直线传播，在这条直线上相距d=15m的a、b两点，其振动图象分别如图中甲、乙所示。已知波长1m，求这列波的波速v。12如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t02 s时刻的波形图。求：（1）该波的周期；（2）若该波的波速是08m/s，则波的传播方向如何?试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1bc【解析】若振子位移的起点是平衡位置，振子的最大位移为 4cm，故a错误；根据对称性和周期性可知，从任意时刻起，半个周期内振子通过的路程是2a=24cm=8cm，一个周期内小球经过的路程都是4倍振幅，即为4a=44cm=16cm，故bc正确；若从平衡位置或最大位移处开始计时起，1/4周期内振子通过的路程是a=4cm，从其他位置开始计时起，则可能大于或小于一个振幅，故d错误。所以bc正确，ad错误。2cd【解析】由图知，周期为，质点的振动频率为： ，故a错误；在末，质点的位移为正向最大，速度为零，由f=-kx知回复力为负向最大，故b错误；振幅为； 时间为个周期，一个周期内质点通过的路程为： ，故路程为；所以c是正确的；根据图象的对称性分析和位移大小相同，方向相同（同正），所以d正确的；故选cd3c【解析】由图读出周期t=1.6s，则频率为： ，故a正确；质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅a=2cm，故b错误；在0.3s时刻，质点正从正向最大位移向平衡位置运动，速度沿负方向；在0.5s时刻，质点正从平衡位置向负向最大位移处运动，速度方向沿负方向，故这两个时刻的速度方向相同，故c正确；根据简谐运动的特征，可知在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相反，故d错误。所以c正确，abd错误。4a【解析】小球任意两次经过o点时，位移为零，回复力为零，加速度为零，机械能为零，速度的大小相同，但是方向可能不同，则速度可能不同，则选a. 点睛：解决本题的关键要知道做简谐运动的特点：当它通过平衡位置时位移为零，回复力为零，加速度为零，而速度最大5d【解析】a在平衡位置速度最大，故a错误；b小球经过点与点时位移等大，反向；根据，小球经过点与点时有相等的加速度，但方向相反，故b错误；c小球从点向点运动过程中，位移减小，根据，加速度减小，但速度增加，故c错误；d小球从点向点运动过程中，远离平衡位置，速度减小，加速度增加，故d正确；故选d。【点睛】明确弹簧振子在周期性运动过程中，速度、位移、加速度、恢复力和能量的变化和之间的关系是解题的关键和核心。6b【解析】根据回复力公式，位移方向总跟加速度方向相反；质点经过同一位置，位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置，而速度方向两种，可能与位移方向相同，也可能与位移方向相反，a错误；位移减小时，质点靠近平衡位置，加速度减小，速度增大，b正确；物体运动方向指向平衡位置时，位移方向离开平衡位置，速度方向跟位移方向相反，c错误；物体的运动方向改变的时刻出现在最大位移位置，此时加速度方向不变，d错误7d【解析】从图中可知质点的振幅为5.0cm，a错误；根据振动图象可知，在0.5s1.0s时间内，振动向平衡位置振动，沿x轴负方向振动，b错误；在1.0s1.5s时间内，质点远离平衡位置，则速度减小，加速度增大，动能减小，c错误d正确8a【解析】由图象知时，振子在平衡位置向负方向运动，所以速度方向向左，a正确； 时，振子远离平衡位置运动，速度逐渐减小，应在点右侧大于处，b错误； 和时，振子的加速度大小相同，方向相反，c错误； 到的时间内，振子向平衡位置运动，速度逐渐增大，d错误；故选a9c【解析】设最大振幅为，对振子系统由牛顿第二定律及胡克定律，同理对木块，解得，c正确10（1）75 cm（2）20 m/s【解析】试题分析：（1）由于质点p从平衡位置开始振动，并且质点p在开始振动后的内通过的路程（2）设该简谐横波的波速为v，op间的距离为，由题意可得所以当n0时，波速最大为vm20 m/s考点：考查了机械波的传播【名师点睛】利用机械波的基本特点进行分析，根据距离与波长的关系确定p与波源状态关系；机械波的特点：简谐横波传播过程中，介质中各个质点振动的周期都等于波源的振动周期，起振方向都与波源的起振方向相同；本章一定要善于画波形图，据波形图分析找各质点的振动关系和距离关系111500m/s 或300m/s【解析】试题分析：由a、b两点振动图像可知，该波的振动周期t=4103s若波由a向b传播=15m 又1m 所以m传播速度=500m/s若波由b向a传播=15m 又1m 所以6m 或=12m传播速度1500m/s 或=300m/s考点：机械波的传播【名师点睛】本题由于波的传播方向未知，要考虑双向性，根据波的周期性，得到波长的可能值，从而求出波速的可能值，是常见的多解问题。12（1）右传： 左传： n=0,1,2 （2）左传【解析】试题分析：（1）从图中可以看出波长=12cm=012m，