粤教版选修34 初识简谐运动 第1课时 作业.docx

初识简谐运动1.下列说法中正确的是()a.弹簧振子的运动是简谐运动b.简谐运动就是指弹簧振子的运动c.简谐运动是匀变速运动d.简谐运动是非匀变速运动e.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种【解析】弹簧振子的运动是一种简谐运动，而简谐运动是机械振动中最简单、最基本的运动，故a、d、e正确.【答案】ade2.关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是()a.平衡位置就是物体原来静止的位置b.机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移c.做机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大d.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移e.物体从某一位置向平衡位置移动时，位移减小【解析】由平衡位置的定义可知，a正确.为了描述机械振动的质点的位置随时间的变化规律，人们总是把机械振动位移的起点定在平衡位置上，所以b正确.当物体无论运动了多少路程后，只要它回到了平衡位置，其总位移为零，可见位移的大小和路程之间不一定有对应关系，所以c、d都不正确.物体从某一位置向平衡位置移动时位移减小，e正确.【答案】abe3.如图1111所示，弹簧振子以o为平衡位置在bc间做简谐运动，则() 【导学号：38910001】图1111a.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dcobod为一次全振动e.从ocdbo为一次全振动【解析】振子从某点出发，最后又回到该点，振动的路程为4a，振子才算完成一次全振动，满足上述条件的选项是c、d、e.【答案】cde4.关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是()a.表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线b.由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向c.表示质点的位移随时间变化的规律d.由图像可判断任一时刻质点的速度方向e.图线与t轴的交点位置表示质点振动的速度方向改变的时刻【解析】简谐运动的图像表示质点的位移随时间变化的规律，其形状并不表示质点振动的轨迹，a错误，c正确；由图像可以判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向和速度方向，b、d均正确；图线与t轴的交点位置表示质点振动速度最大的位置，此时质点振动的速度方向不变，e错误.【答案】bcd5.下列关于简谐运动的周期、频率、振幅的说法正确的是()a.振幅是矢量，方向是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.振幅增大，周期也增大，而频率减小d.在自由振动下，做简谐运动的物体的频率是固定的，与振幅无关e.固有周期与物体振幅无关【解析】振幅是一个标量，没有方向，选项a错误；周期和频率互为倒数，其乘积是1，选项b正确；在自由状态下，振动物体的周期与振幅的大小无关，只由振动物体本身的性质决定，故选项c错误，选项d正确；固有周期由振动物体本身属性决定，与振幅无关，e正确.【答案】bde6.如图1112所示，弹簧振子在b、c间振动，o为平衡位置，booc5 cm，若振子从b到c的运动时间是1 s，则下列说法正确的是() 【导学号：38910002】图1112a.振子从b经o到c完成一次全振动b.振动周期是2 s，振幅是5 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 cme.振子振动的频率是0.5 hz【解析】振子从boc仅完成了半次全振动，所以周期t21 s2 s，振幅abo5 cm.弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4a20 cm，所以两次全振动中通过路程为40 cm,3 s的时间为1.5t，所以振子通过的路程为30 cm.故b、d正确，a、c错误.根据f，f0.5 hz，故e正确.【答案】bde7.关于简谐运动的频率，下列说法正确的是()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100次d.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e.固有频率由振动物体本身的属性决定【解析】简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系，描述物体运动的快慢用速度，而速度是变化的，物体振动过程中最大速度大，也不能说明它的频率大.振动得越快和运动得越快意义是不同的，故a错误.简谐运动的物体在一个周期内速度的方向改变两次，频率越高，单位时间内所包含的周期个数越多，速度方向变化的次数就越多，故b、c正确.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：质量m和弹簧的劲度系数k决定，故d错误，e正确.【答案】bce8.一弹簧振子的振幅是2 cm，振子完成一次全振动通过的路程是多少？如果频率是5 hz，振子每秒钟通过的路程是多少？【解析】振子完成一次全振动通过4个振幅a，所以路程为s4a42 cm8 cm如果频率为5 hz，则周期t s故振子1 s内完成全振动的次数n5所以振子1 s内通过的路程s总n4a542 cm40 cm.【答案】8 cm40 cm能力提升9.一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图1113所示，由图可知() 【导学号：38910003】图1113a.质点振动频率是4 hzb.t2 s时，质点的加速度最大c.质点的振幅为2 cmd.t2 s时，质点的位移是2 cme.从t0开始经过3 s，质点通过的路程是6 cm【解析】由图像知：质点的周期是4 s，频率是hz，a错；t2 s时，质点的加速度最大，b对；由图像知质点的振幅为2 cm，c对；t2 s时，质点的位移是2 cm，d错；从t0开始经过3 s，质点通过的路程s3a6 cm，e正确.【答案】bce10.s如图1114所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离x，释放后振子在a、b间振动，且ab20 cm，振子由a到b的时间为0.1 s，则下列说法中正确的是()图1114a.振子在a、b两点时，弹簧弹力大小相等b.振子由a到o的时间与振子由o到b的时间相等c.振子完成一次全振动通过的路程为20 cmd.若使振子在ab10 cm间振动，则振子由a到b的时间仍为0.1 se.振子的周期为0.2 s【解析】在a、b两点，弹簧的形变量不同，弹力大小并不相等，故a错误；振子从a到o和从o到b时间相同，均为周期，b正确；一次全振动的路程为4a40 cm，c错误；由于周期不变，仍为0.2 s，a到b仍用时0.1 s，d正确.a到b的时间为周期，e正确.【答案】bde11.一质点做简谐运动的振动图像如图1115所示.图1115(1)该质点振动的振幅是_cm.周期是_s.(2)t1 s时，质点的位移为x_cm.(3)t0.05 s时，质点速度方向为_.【解析】(1)由图像可知，质点振动的振幅为8 cm，周期为0.2 s.(2)t1 s时，质点振动5个周期，则位移为8 cm.(3)由图像可知，t0.05 s时质点在平衡位置，且向x方向运动.【答案】(1)80.2(2)8(3)x方向12.弹簧振子以o点为平衡位置在b、c两点间做简谐运动，bc相距20 cm，某时刻振子处于b点，经过0.5 s，振子首次到达c点.求：(1)振子的振幅；(2)振子的周期和频率；(3)振子在5 s内通过的路程大小.【解析】(1)