鲁科版选修34 振动的描述 第1课时 作业.docx

2振动的描述一、选择题考点一描述简谐运动的物理量1周期为2 s的简谐运动，在半分钟内振子通过的路程是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答案b解析振子完成一次全振动经过轨迹上每点的位置均为两次(除最大位移处)，而每次全振动振子通过的路程为4个振幅2.如图1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()图1a0.2 s b0.4 s c0.1 s d0.3 s答案a解析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，故a正确3关于弹簧振子的位置和路程，下列说法中正确的是()a运动一个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的4倍b运动半个周期，位置一定不变，路程一定等于振幅的2倍c运动个周期，位置可能不变，路程等于振幅的3倍d运动一段时间位置不变时，路程一定等于振幅的4倍答案a解析运动一个周期，振子完成一次全振动，回到起始位置，故位置一定不变，路程是振幅的4倍，故a正确；当振子从一端开始运动，经过半个周期，则振子恰好到达另一端，故位置变化，b错误；若从最大位置到平衡位置的中间某点开始运动，运动周期时由于速度在时刻发生变化，路程并不等于振幅的3倍，故c错误；只有振子振动一个周期时，路程才等于振幅4倍，若回到出发点，但速度反向，则不是一个周期，路程不等于振幅的4倍，故d错误4(2017嘉兴一中高二第二学期期中)如图2所示为某质点做简谐运动的振动图象则关于该质点的振动情况，下列说法正确的是()图2a周期t0.1 sb振幅a0.4 m c0.1 s末质点运动速度为0d0.2 s末质点回到平衡位置答案d5如图3所示，弹簧振子在bc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，则下列说法中正确的是()图3a振子从b经o到c完成一次全振动b振动周期是1 s，振幅是10 cmc振子经过两次全振动通过的路程是20 cmd从b开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm答案d解析弹簧振子在bc间振动，振子从b到c经历的时间为半个周期，周期为2 s，振幅为5 cm，故a、b错误；经过两次全振动所用的时间为2t，振子通过的路程是8a40 cm，故c错误；从b开始经过3 s，振子运动的时间是1.5个周期，振子通过的路程是1.545 cm30 cm，故d正确6(2017温州高二检测改编)一个弹簧振子的振幅是a，若在t时间内振子运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)()at2t，s8a bt，s2act，sa dt，sa答案acd7.一质点做简谐运动的图象如图4所示，下列说法正确的是()图4a质点的振动频率是4 hzb在10 s内质点通过的路程是20 cmc第4 s末质点的速度是零d在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同答案b解析根据振动图象可知，该简谐运动的周期t4 s，所以频率f0.25 hz，a错误；10 s内质点通过的路程s4a10a102 cm20 cm，b正确；第4 s末质点经过平衡位置，速度最大，c错误；在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相反，d错误考点二简谐运动的表达式8某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 xasin t，则质点()a第1 s末与第3 s末的位移相同b第1 s末与第3 s末的速度相同c第3 s末与第5 s末的位移方向相同d第3 s末与第5 s末的速度方向相同答案ad解析根据xasin t可求得该质点振动周期为t 8 s，则该质点振动图象如图所示，图象的斜率为正表示速度为正，反之为负，由图可以看出第1 s末和第3 s末的位移相同，但斜率一正一负，故速度方向相反，选项a正确，b错误；第3 s末和第5 s末的位移方向相反，但两点的斜率均为负，故速度方向相同，选项c错误，d正确9.如图5所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为x0.1sin (2.5t) mt0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度取重力加速度的大小g10 m/s2.以下判断正确的是()图5ah1.7 mb简谐运动的周期是0.8 sc0.6 s内物块运动的路程是0.2 mdt0.4 s时，物块与小球运动方向相反答案ab解析t0.6 s时，物块的位移为x0.1sin (2.50.6) m0.1 m，则对小球h|x|gt2，解得h1.7 m，选项a正确；简谐运动的周期是t s0.8 s，选项b正确；0.6 s内物块运动的路程是3a0.3 m，选项c错误；t0.4 s，此时物块在平衡位置向下振动，则此时物块与小球运动方向相同，选项d错误考点三简谐运动的周期性与对称性10一质点做简谐运动，它从最大位移处经0.3 s第一次到达某点m处，再经0.2 s第二次到达m点，则其振动频率为()a0.4 hz b0.8 hzc2.5 hz d1.25 hz答案d解析由题意知，从m位置沿着原路返回最大位移处的时间也为0.3 s，故完成一个全振动的时间为：t0.3 s0.2 s0.3 s0.8 s，故频率为f1.25 hz，d正确11.一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的a、b两点，历时0.5 s(如图6所示)过b点后再经过t0.5 s，质点以大小相等、方向相反的速度再次通过b点，则质点振动的周期是()图6a0.5 s b1.0 s c2.0 s d4.0 s答案c解析根据题意，由振动的对称性可知：ab的中点(设为o)为平衡位置，a、b两点对称分布于o点两侧，如图所示质点从平衡位置o向右运动到b的时间应为tob0.5 s0.25 s质点从b向右到达右方最远位置(设为d)的时间tbd0.5 s0.25 s所以，质点从o运动到d的时间：todt0.25 s0.25 s0.5 s所以t2.0 s.二、非选择题12.(描述简谐运动的物理量)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置一记录纸，当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图7所示的图象，y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标由此图知振动的周期为_，振幅为_图7答案解析由题图可知，记录纸在一个周期内沿x方向的位移为2x0，水平速度为v，故周期t；又由图象知2ay1y2，故振幅a.13(简谐运动的周期性和对称性)(2017绍兴高二检测)如图8甲所示，弹簧振子在bc间振动，o为bc的中点，若取水平向右为正方向，其振动图象如图乙所示，可知b、c间距离为_cm，从t0开始，经过_s振子第二次到达b点图8答案23.5解析由题图可知，弹簧振子的振动周期t2 s，振幅a1 cm，b、c间距离s2a2 cm，分析振子的运动过程可知，从t0时开始振子经过平衡位置向右运动，经过时间1t3.5 s第二次到达b点14(简谐运动的表达式)(2018绍兴校级期末)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8 cm.(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？答案(1)x0.08s