（新教材）物理人教版高二上选择性必修：简谐运动的描述含解析.doc

教学资料范本（新教材）物理人教版高二上选择性必修：简谐运动的描述含解析编 辑：_时 间：_课时分层作业(六)(建议用时：45分钟)基础达标练1振动周期指振动物体()A从任何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时间D经历了四个振幅的时间E完成一次全振动的时间解析：振动周期是振子完成一次全振动所用的时间、C、D、E正确答案：CDE2关于振幅的各种说法中、正确的是()A振幅是振子离开平衡位置的最大距离B位移是矢量、振幅是标量、位移的大小等于振幅C振幅等于振子运动轨迹的长度D振幅越大、表示振动越强E振幅的大小与周期无关解析：振幅是振子离开平衡位置的最大距离、是标量、在简谐运动中大小不变、而位移是变化的、故A对、B、C错；振幅越大、振动越强、但与周期无关、D、E对答案：ADE3在1 min内甲振动30次、乙振动75次、则()A甲的周期为0.5 sB乙的周期为0.8 sC甲的频率为0.5 HzD乙的频率为0.8 HzE甲、乙的圆频率之比为25解析：T甲2 s、f甲0.5 Hz；T乙0.8 s、f乙1.25 Hz.答案：BCE4如图所示、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()A振子从B经O到C完成一次全振动B振动周期是2 sC振幅是5 cmD经过两次全振动、振子通过的路程是20 cmE从B开始经过3 s、振子通过的路程是30 cm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、C、E正确、A、D错误答案：BCE5一个质点以O为中心做简谐运动、位移随时间变化的图象如图所示、a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置、下列说法正确的是()A质点在位置b比位置d时相位超前B质点通过位置b时、相对平衡位置的位移为C质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等D质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等E质点在b、d两位置速度相同解析：质点在位置b比位置d时相位超前、选项A正确；质点通过位置b时、相对平衡位置的位移大于、选项B错误；质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等、选项C正确；质点从位置a到b和从b到c的时间相等、位移不等、所以平均速度不相等、选项D错误由对称性知选项E正确答案：ACE6两个简谐运动的表达式分别为x14sin 4t(cm)和x22sin 2t(cm)、它们的振幅之比为_、各自的频率之比是_解析：由题意知A14 cm、A22 cm、14 rad/s、22 rad/s、则A1A221、f1f21221.答案：21217有一个弹簧振子、振幅为0.8 cm、周期为0.5 s、初始时具有负方向的最大加速度、则它的运动表达式是_解析：由题意知、4、t0时具有负方向的最大加速度、所以t0时振子具有最大的正位移、故初相位、表达式为x8103 sin m.答案：x8103 sin m8某个质点的简谐运动图象如图所示、求振动的振幅和周期解析：由题图读出振幅A10 cm简谐运动方程xAsin(t)代入数据1010sin(7)得T8 s.答案：10 cm8 s能力提升练9一弹簧振子做简谐运动、周期为T()A若t时刻和(tt)时刻振子运动速度、位移的大小相等、方向相反、则t一定等于的奇数倍B若t时刻和(tt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同、则t一定等于T的整数倍C若t、则在t时刻和(tt)时刻弹簧的长度一定相等D若t、则在t时刻和(tt)时刻弹簧的长度可能相等E若tT、则在t时刻和(tt)时刻振子运动的加速度一定相等解析：若t或TnT(n1、2、3、)、则在t和(tt)两时刻振子必在关于平衡位置对称的两位置(包括平衡位置)、这两时刻、振子的位移、加速度、速度等均大小相等、方向相反、但在这两时刻弹簧的长度并不一定相等只有当振子在t和(tt)两时刻均在平衡位置时、弹簧长度才相等反过来、若在t和(tt)两时刻振子的位移、加速度和速度均大小相等、方向相反、则t一定等于的奇数倍、即t(2n1)(n1、2、3、)如果仅仅是振子的速度在t和(tt)两时刻大小相等、方向相反、那么不能得出t(2n1)、更不能得出tn(n1、2、3、)根据以上分析、C选项错、A、D项正确若t和(tt)两时刻、振子的位移、加速度、速度等均相同、则tnT(n1、2、3、)、但仅仅根据两时刻振子的位移相同、不能得出tnT、所以B选项错若tnT、在t和(tt)两时刻、振子的位移、加速度、速度等均大小相等、方向相同、E选项正确答案：ADE10一个做简谐运动的弹簧振子、周期为T、振幅为A、设振子第一次从平衡位置运动到x处所经历的时间为t1、第一次从最大位移处运动到x所经历的时间为t2、t1与t2的大小关系是_解析：画出xt图象、从图象上、我们可以很直观地看出：t1t2.答案：t1t211一个做简谐运动的质点、先后以同样大小的速度通过相距10 cm的A、B两点、且由A到B的过程中速度方向不变、历时0.5 s(如图所示)过B点后再经过t0.5 s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点、则质点振动的周期是_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、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向右到达右方极端位置(设为D)的时间tBD0.5 s0.25 s、所以质点从O到D的时间tODT0.25 s0.25 s0.5 s、所以T2.0 s.答案：2.0 s12如图为一弹簧振子的振动图象、试求：(1)写出该振子简谐运动的表达式；(2)在第2 s末到第3 s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？(3)该振子在前100 s的位移是多少？路程是多少？解析：(1)由振动图象可得A5 cm、T4 s、0则 rad/s故该振子简谐运动的表达式为x5sint cm.(2)由题图可知、在t2 s时、振子恰好通过平衡位置、此时加速度为零、随着时间的推移、位移不断变大、加速度也不断变大、速度不断变小、动能不断减小、弹性势能逐渐增大当t3 s时、加速度达