高中物理 第十一章 機械振動 第2節(jié) 簡諧運動的描述課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41

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簡諧運動的描述 1．某振子做簡諧運動的表達式為x＝2sin（2πt＋）cm，則該振子振動的振幅和周期為（　?。? A．2 cm　1 s B．2 cm　2π s C．1 cm　s D．以上全錯 2．某質(zhì)點做簡諧運動，從質(zhì)點經(jīng)過某一位置時開始計時，則（　?。? A．當質(zhì)點再次經(jīng)過此位置時，經(jīng)歷的時間為一個周期 B．當質(zhì)點的速度再次與零時刻的速度相同時，經(jīng)過的時間為一個周期 C．當質(zhì)點的加速度再次與零時刻的加速度相同時，經(jīng)過的時間為一個周期 D．以上三種說法都不對 3．某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x＝Asint，則質(zhì)點（　?。? A．第1 s末與第3 s末的位移相同 B．第1 s末與第3 s末的速度相同 C．3 s末至5 s末的位移方向相同 D．3 s末至5 s末的速度方向相同 4．周期為2 s的簡諧運動，在半分鐘內(nèi)通過的路程是60 cm，則在此時間內(nèi)振子經(jīng)過平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為（　　） A．15次，2 cm B．30次，1 cm C．15次，1 cm D．60次，2 cm 5．如圖甲所示，一彈簧振子以O(shè)為平衡位置沿水平桿在B、C間做簡諧運動，規(guī)定正方向向右；圖乙表示該振子的振動圖象（　?。? A．振子的振幅為2 cm B．振動的頻率f＝1.2 Hz C．t＝0時刻振子處于圖甲中的C位置 D．振子由C→O經(jīng)歷的時間是0.3 s 6．兩個簡諧運動分別為x1＝4asin（4πbt＋），x2＝2asin（4πbt＋）。求它們的振幅之比，各自的頻率以及它們的相位差。 7．物體做簡諧運動，通過A點時的速度為v，經(jīng)1 s后物體第一次以相同速度v通過B點，再經(jīng)過1 s物體緊接著又通過B點，已知物體在2 s內(nèi)所走過的總路程為12 cm。則該簡諧運動的周期和振幅分別是多大？ 8．如圖所示是用頻閃照相的方法拍下的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置時的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20 cm處，放手后，在向右運動周期內(nèi)的頻閃照片。丙圖是振子從放手開始在周期內(nèi)的頻閃照片。已知頻閃的頻率為9.0 Hz，則相鄰兩次閃光的時間間隔t0是多少？振動的周期T是多大？振子在從平衡位置開始運動后1 s內(nèi)所走的路程是多少？ 參考答案 1. 答案：A　解析：由x＝Asin（ωt＋φ）與x＝2sin（2πt＋）cm對照可得：A＝2 cm，ω＝2π＝，所以T＝1 s，A選項正確。 2. 答案：D　解析：必須再次同方向經(jīng)過該位置才是一個周期，A錯；根據(jù)對稱性，在平衡位置兩側(cè)存在速度相同的點，B錯；若質(zhì)點從平衡位置開始運動，加速度為零，再經(jīng)過半個周期其加速度又變?yōu)榱?，C錯。 3. 答案：AD　解析：由關(guān)系式可知ω＝ rad/s，T＝＝8 s，將t＝1 s和t＝3 s代入關(guān)系式中求得兩時刻位移相同，A對；畫出對應(yīng)的位移—時間圖象，由圖象可以看出，第1 s末和第3 s末的速度方向不同，B錯；仍由圖象可知，3 s末和5 s末的位移大小相同、方向相反，而速度是大小相同、方向也相同，故C錯，D對。 4. 答案：B　解析：振子完成一次全振動經(jīng)過軌跡上每點的位置兩次（除最大位移處），而每次全振動振子通過的路程為4個振幅。 5．答案：AD　解析：由題圖直接讀出振幅A＝2 cm，故選項A正確；周期T＝1.2 s，則頻率，選項B錯誤；t＝0時刻，由圖象看出振子處于平衡位置，即應(yīng)在甲圖中O點，故選項C錯誤；振子由C→O經(jīng)歷周期，所以t＝1.2 s＝0.3 s，D項正確。 6. 答案：2∶1　2b　2b　π 解析：振幅之比。它們的頻率相同，都是＝2b。它們的相位差Δφ＝φ2－φ1＝π。 7. 答案：簡諧運動的周期和振幅分別為T＝4 s，A＝6 cm或T＝s，A＝2 cm。 解析：物體通過A點和B點速度大小相等，A、B兩點一定關(guān)于平衡位置O對稱。依題意作出物體的振動路徑草圖如左下圖所示，物體從A向右運動到B，即圖中從1運動到2，時間為1 s，從2運動到3，又經(jīng)過1 s，從1到3共經(jīng)歷了0.5T，即0.5T＝2 s，T＝4 s,2A＝12 cm，A＝6 cm。 在右上圖中，物體從A先向左運動，當物體第一次以相同的速度通過B點時，即圖中從1運動到2時，時間為1 s，從2運動到3，又經(jīng)過1 s，同樣A、B兩點關(guān)于O點對稱，從圖中可以看出從1到3共經(jīng)歷了1.5T，即1.5T＝2 s，T＝s,1.54A＝12 cm，A＝2 cm。 8. 答案：s　s　60 cm 解析：由題圖乙可知：T有3次頻閃時間間隔，相鄰兩次閃光的時間間隔t0為： ，所以 t＝1 ，走的路程為3個振幅。 所以路程s＝320 cm＝60 cm。