2019届高中物理第十一章机械振动课时跟踪检测二简谐运动的描述含解析.docx

简谐运动的描述一、单项选择题1.如图所示，弹簧振子以O为平衡位置在BC间做简谐运动，则()A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DCOBO为一次全振动解析：选C由全振动的概念可知C正确。2.如图所示，弹簧振子的频率为5 Hz，让振子从B位置开始振动，并开始计时，则经过0.12 s时()A振子位于BO之间，运动方向向右B振子位于BO之间，运动方向向左C振子位于CO之间，运动方向向右D振子位于CO之间，运动方向向左解析：选C因弹簧振子频率为5 Hz，则周期为0.2 s，题中所给的时间0.12 s TT，而TT，因此在0.12 s时，振子应位于CO之间且正向右运动，所以选项C正确，A、B、D错误。3有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x(弹性限度内)后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为()A11,11 B11,12C14,14 D12,12解析：选B弹簧的压缩量即为弹簧振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为12。而对同一振动系统，其周期由振动系统自身的性质决定，与振幅无关，则周期之比为11，选项B正确。4周期为2 s的简谐运动，在半分钟内通过的路程是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解析：选B已知该简谐运动的周期为2 s，半分钟为15个周期，一个周期的路程为4倍的振幅，故半分钟内振子经过平衡位置的次数为30次；15个周期的路程为60A，即60A60 cm，故A1 cm，B正确。5.物体做简谐运动，其图象如图所示，在t1和t2两时刻，物体的()A相位相同B位移相同C速度相同D加速度相同解析：选C由题图可知物体做简谐运动的振动方程为xAsin t, 其相位为t，故t1与t2的相位不同，A错；t1时刻位移大于零，t2时刻位移小于零，B、D错；由振动图象知t1、t2时刻物体所处位置关于平衡位置对称，速率相同，且均向下振动，方向相同，C对。6如图所示，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()A0.2 s B0.4 s C0.1 s D0.3 s解析：选A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，即0.2 s，A正确。二、多项选择题7下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是()A振幅是矢量，方向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振幅增加，周期必然增加，而频率减小D做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关解析：选BD振幅是标量，A错误；周期和频率互为倒数，即Tf1，B正确；简谐运动的周期、频率由系统本身决定，与振幅没有关系，所以C错误，D正确。8一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A质点振动频率为4 HzB在10 s内质点经过的路程为20 cmC在5 s末，质点做简谐运动的相位为Dt1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cm解析：选BD由题图知T4 s故f0.25 Hz，A错；在10 s内质点完成的全振动次数为n次，在一次全振动过程中质点通过的路程为4A8 cm，故10 s内通过的路程为8 cm20 cm，B对；5 s末质点的相位为t5，故C错；由振动方程xAsint2sint知，当t11.5 s时，x1 cm，当t24.5 s 时，x2 cm，故D对。9弹簧振子在AOB之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B之间的距离为8 cm，完成30次全振动所用时间为60 s，则()A振子的振动周期是2 s，振幅是8 cmB振子的振动频率是2 HzC振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD振子通过O点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm解析：CD由题干知A、B之间的距离为8 cm，则A4 cm，A错；周期T s2 s，所以振子的振动频率为f Hz0.5 Hz，B错；振子完成一次全振动所通过的路程为4个振幅，即4A16 cm，C对；3 s内通过的路程是6个振幅，即6A24 cm，D对。10.如图所示，弹簧振子的小球在B、C之间做简谐运动，O为B、C间的中点，B、C间的距离为10 cm，则下列说法中正确的是()A小球的最大位移是10 cmB只有在B、C两点时，小球的振幅是5 cm，在O点时，小球的振幅是零C无论小球在哪一位置，它的振幅都是5 cmD从任意时刻起，一个周期内小球经过的路程都是20 cm解析：选CD小球的最大位移是5 cm，故A错误；振幅是小球离开平衡位置的最大距离，即小球在任何位置时振幅都是5 cm，故B错误，C正确；从任意时刻起小球在一个周期内的路程为4A45 cm20 cm，故D正确。11一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知()A频率是2 HzB振幅是5 cmCt1.7 s时的加速度为正，速度为负Dt0.5 s时质点所受的合外力为零解析：选CD由题图可知，质点振动的周期为2.0 s，易得频率为0.5 Hz。振幅为5 m，A、B选项错误；t1.7 s时的位移为负，加速度为正，速度为负，C选项正确；t0.5 s时质点在平衡位置，所受的合外力为零，D选项正确。三、非选择题12一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动。(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？解析：(1)简谐运动振动方程的一般表示式为xAsin(t)。根据题目条件，有：A0.08 m，2f。所以x0.08sin(t)m。将t0，x0.04 m，代入得004 m0.08sin m，解得初相位或，因为t0