2018版高中物理第1章机械振动第3节简谐运动的公式描述课后实践导练粤教版.docx

第3节 简谐运动的公式描述 课标基础1做简谐运动的两物体A和B的位移方程分别为xA10sin(10t)，xB10sin(20t)，则下列说法正确的是()AA与B的初相相同BA的振动周期是B的振动周期的2倍CA的振动频率是B的振动频率的2倍D当t0时，A和B两物体的位移相同【解析】根据A和B的位移方程xA10sin(10t)，xB10sin(20t)知A与B的初相位不同，故选项A错误；A和B的频率分别为fA Hz5 Hz，fB Hz10 Hz，所以TA0.2 s，TB0.1 s，选项C错误，B正确；当t0时，A和B两物体的位移不相同，只是大小相等，但是方向相反故选项D错误【答案】B2两个简谐运动xA10sin(4t) cmxB8sin(4t) cm，则振动A的相位滞后振动B.【解析】相位差12，所以A的相位滞后振动B.【答案】见解析3一个小球和轻质弹簧组成的系统，按x0.5 cos(10t)cm的规律振动，则振动的角频率是_，周期为频率为_振幅是_，初相为_【解析】由简谐运动的表达式xAcos(t)可知，角频率w10 rad/s周期T0.2 s频率f Hz5 Hz振幅A0.5 cm初相.【答案】10 rad/s0.2 s5 Hz0.5 cm4一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图136(a)所示，它的振动图象如图136(b)所示，设向右为正方向，则OB_ cm，第0.2 s末质点的速度方向_，第0.7 s时，质点位置在_区间，质点从O运动到B再到A需时间t_ s，在4 s内完成_次全振动图136【解析】由题图(b)可以看出，该质点振动的振幅为5 cm；第0.2 s时，质点位于平衡位置，但下一时刻它将发生负方向的位移，故其速度方向为由OA；第0.7 s时质点位置处于平衡位置和正向最大位移之间，即题图(a)的OB区间内，从OBA的时间tT0.8 s0.6 s,4 s内完成全振动的次数n4f445.【答案】5OAOB0.65能力提升5如图137所示为A和B两个弹簧振子的振动图象，试写出它们的位移方程，并求出相位差图137【解析】由题图可知，两个振动的周期、振幅相同，周期T2 s，振幅A2 cm，故圆频率 rad/s.A振子从平衡位置起振，初相A0，B振子的初相可通过位移方程得到，即t0时12sin B.则sin B0.5，故B.所以xA2sin t cm，xB2sin(t) cm，相位差BA，即振子B的相位比A的相位超前.【答案】xA2sin t cmxB2sin(t) cm6有甲、乙两个简谐运动，甲的振幅为2 cm，乙的振幅为3 cm，它们的周期都是4 s，当t0时，甲的位移为2 cm，乙的相位比甲的相位落后，请在图138的同一坐标系中作出这两个简谐运动的位移时间图象图138【解析】由题意知振幅A甲2 cm，A乙3 cm，T4 s，故 rad/s，所以x甲2cost cm；x乙3 cos(t)cmt0时，x乙3cos cm3 cm2.12 cm.则两简谐运动的图象如图所示【答案】见解析考向观摩7公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t0，其振动图象如图139所示，则()图139AtT时，货物对车厢底板的压力最大BtT时，货物对车厢底板的压力最小CtT时，货物对车厢底板的压力最大DtT时，货物对车厢底板的压力最小【解析】要使货物对车厢底板的压力最大，则车厢底板对货物的支持力最大，则要求货物向上的加速度最大，由振动图象可知在T时，货物向上的加速度最大，则C选项正确；货物对车厢底板的压力最小，则车厢底板对货物的支持力最小，则要求货物向下的加速度最大，由振动图象可知在T时，货物向下的加速度最大，所以选项A、B、D错误【答案】C创新探究8如图1310是用频闪照相的办法拍下的一个弹簧振子的振动情况(a)图是振子静止在平衡位置时的照片，(b)图的振子被拉伸到左侧距平衡位置20 mm处，放手后，在向右运动的1/2周期内的频闪照片，(c)图是振子在接下来的1/2周期内的频闪照片请探究分析以下问题图1310频闪频率闪光的时间间隔振动周期照片上记录的信息9.0