沪科版选修34 研究简谐运动 第1课时 作业.docx

1.1研究简谐运动1.如图甲所示，一弹簧振子在a、b间振动，取向右为正方向，振子经过o点时开始计时，其振动的xt图像如图乙所示则下列说法中正确的是()at2时刻振子在a点bt2时刻振子在b点c在t1t2时间内，振子的位移在增大d在t3t4时间内，振子的位移在减小答案ac解析振子在a点和b点时的位移最大，由于取向右为正方向，所以振子运动到a点是正向最大位移，运动到b点是负向最大位移，则t2时刻，振子在a点，t4时刻，振子在b点，故选项a正确，b错误；振子的位移是以平衡位置为起点，所以在t1t2和t3t4时间内振子的位移都在增大，故选项c正确，d错误2.弹簧振子在a、b间做简谐振动，o为平衡位置，a、b间的距离是20 cm，振子由a运动到b的时间是2 s，如图所示，则()a从obo振子做了一次全振动b振动周期为2 s，振幅是10 cmc从b开始经过6 s，振子通过的路程是60 cmd从o开始经过3 s，振子处在平衡位置答案c解析振子从obo只完成半个全振动，a选项错误；从ab振子也只完成了半个全振动，半个全振动的时间是2 s，所以振动周期是4 s，振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移，振幅a10 cm，b选项错误；t6 s1t，所以振子经过的路程为4a2a6a60 cm，c选项正确；从o开始经过3 s，振子处在位置a或b，d选项错误3.如图所示，是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是()a振动周期是2102 sb第2个102 s内物体的位移是10 cmc物体的振动频率为25 hzd物体的振幅是10 cm答案bcd解析振动周期是物体完成一次全振动所用的时间，在图像上是两相邻极大值间的距离，所以周期是4102 s又f，所以f25 hz，则a项错误，c项正确；正、负极大值表示物体的振幅，所以振幅a10 cm，则d项正确；第2个102 s的初位置是10 cm，末位置是0，根据位移的概念有x10 cm，则b项正确4如图所示，下列振动系统不可看作弹簧振子的是()a如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统b如图乙所示，放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统c如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小钢球组成的系统d蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统答案d解析a、b、c中都满足弹簧振子的条件，d中人受空气的阻力不可忽略，且人不能看作质点，故不可看作弹簧振子5(多选)振动周期指的是振动物体()a从任意一个位置出发又回到这个位置所用的时间b从一侧最大位移处，运动到另一侧最大位移处所用的时间c从某一位置出发又沿同一运动方向回到这个位置所用的最短时间d经历了四个振幅的时间答案cd解析振动周期是指振动物体完成一次全振动所用的时间，也就是物体经过4个振幅所用的时间6(多选)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从振子通过o点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm答案cd解析a、b之间的距离为8 cm，则振幅是4 cm，故a错；t2 s，f0.5 hz，b错；振子完成一次全振动通过的路程是4a，即16 cm,3 s内运动了1.5个周期，故总路程为24 cm，c、d正确7如图所示是某质点做简谐运动的振动图像，根据图像中的信息，回答下列问题：(1)质点离平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2 s末的位移是多少？答案(1)10 cm(2)1.5 s时质点向平衡位置运动，2.5 s时质点背离平衡位置运动(3)0解析(1)由题图知：质点离平衡位置的最大距离为10 cm；(2)在1.5 s以后的一小段时间内质点位移减小，因此是向平衡位置运动，在2.5 s以后的一小段时间内质点位移增大，因此是背离平衡位置运动；(3)质点第2 s末在平衡位置，因此位移为零8一质点在平衡位置o附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s质点第一次通过m点，再经0.1 s第二次通过m点，则质点振动周期的可能值为多大？答案0.72 s或0.24 s解析质点的振动周期共存在两种可能性设质点在aa范围内运动如图甲所示，由oma历时0.13 s0.05 s0.18 s，则周期t140.18 s0.7