新教材高中物理第2章机械振动第2节振动的描述提升训练(含解析)鲁科版选择性

第2节振动的描述

基础过关练

题组一描述简谐运动特征的物理量

1.(多选)如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C间振动,则()

A.从B→O→C→O→B为一次全振动

B.从O→B→O→C→B为一次全振动

C.从C→O→B→O→C为一次全振动

D.OB不一定等于OC

2.关于描述简谐运动的物理量,下列说法正确的是 ()

A.振幅等于四分之一周期内振动物体走过的路程

B.周期是指振动物体从任一位置出发又回到这个位置所用的时间

C.一个全振动过程中,振子的位移大小等于振幅的四倍

D.频率是50 Hz时,1 s内振动物体速度方向改变100次

题组二简谐运动的位移图像

3.(2020海南海口高二期中)某劲度系数为20 N/cm的弹簧与小球组成弹簧振子,它的振动图像如图所示,在图中A点对应的时刻 ()

A.振子所受的弹力大小为5 N,方向指向x轴的负方向

B.振子的速度方向指向x轴的负方向

C.在0~4 s内振子做了1.75次全振动

D.在0~4 s内振子通过的路程为0.35 cm,位移为0

4.(多选)某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x=A sin ωt,振动图像如图所示,则

(深度解析)

A.弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同

Hz

B.简谐运动的频率为1

8

A

C.第3 s末,弹簧振子的位移大小为√2

2

D.弹簧振子在第3 s末与第5 s末的速度方向相同

题组三简谐运动的位移公式

5.(2020海南新高考高三一模)(多选)如图所示,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,

) cm。下列说法正确的坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为x=5 sin (10πt+π

2

是()

A.M、N间距离为5 cm

B.振子的运动周期是0.2 s

C.t=0时,振子位于N点

D.t=0.05 s时,振子具有最大加速度

)m,物体B做简谐运动的振动6.(多选)物体A做简谐运动的振动方程是x A=3 sin(100t+π

2

)m。比较A、B的运动 ()

方程是x B=5 sin(100t+π

6

A.振幅是矢量,A的振幅是6 m,B的振幅是10 m

B.周期是标量,A、B周期相等,都为100 s

C.A振动的频率f A等于B振动的频率f B

D.A的相位始终超前B的相位π

3

7.如图所示,一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8 cm。从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0.2 s,则小球的振动周期为s,振动方程为x=。

题组四简谐运动图像与公式的综合应用

8.有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C间的距离为20 cm,振子在2 s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t=0),经过1

周期振子

4

有负向最大加速度。

(1)求振子的振幅和周期;

(2)在图中作出该振子的位移-时间图像;

(3)写出振子的振动方程。

能力提升练

题组一描述简谐运动的物理量及其关系

1.(2020福建龙海二中高三开学考试,)如图所示,弹簧振子在M、N之间做周期为T、振幅为A的简谐运动,O为平衡位置,P是O、N间的一点。若振子向右通过P点时开始计时,则经T,振子通过的路程(深度解析)

过1

4

A.一定大于A

B.可能小于A

C.一定等于A

D.一定小于A

2.(2019北京密云高三上期末,)如图1所示,弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点,竖直向上为正方向建立坐标轴,振子的位移x随时间t的变化如图2所示,下列说法正确的是()

A.振子的振幅为4 cm

B.振子的振动周期为1 s

C.t=1 s时,振子的速度为正的最大值

D.t=1 s时,振子的加速度为正的最大值

题组二描述简谐运动的公式与图像问题

3.(2020浙江效实中学高二下期中,)(多选)简谐运动的振动图像可用下述方法画出:如图甲所示,在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P,让一条纸带在与小球振动垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的就是小球的振动图像。取水平向右的方向为小球离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是(深度解析)

甲

乙

A.只有在纸带匀速运动条件下,才可以用纸带通过的距离表示时间

B.t=0时,振子在平衡位置右侧最大位移处

C.振子的振动方程为x=10 sin (π

2t-π

2

) cm

D.若纸带运动的速度为4 cm/s,则小球振动一个周期时,纸带运动了40 cm

4.(2019广东七校调研,)(多选)甲、乙两弹簧振子,振动图像如图所示,则可知()

A.甲速度为零时,乙速度最大

B.甲加速度最小时,乙速度最小

C.任一时刻两个振子受到的回复力都不相同

D.两个振子的振动频率之比f甲∶f乙=1∶2

E.两个振子的振幅之比A甲∶A乙=2∶1

5.(2020山西怀仁一中月考,)如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是()

A.t=0.8 s时,振子的速度方向向左

B.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处

C.t=0.4 s和t=1.2 s时,振子的加速度相同

D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐减小

6.(2020吉林八校高二下期中联考,)弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点间做简谐运动,在t=0时刻,振子从O、B间的P点以速度v向B点运动;在t=0.2 s时,振子速度第一次变为-v;在t=0.5 s时,振子速度第二次变为-v。

(1)求弹簧振子振动周期T。

(2)若B、C之间的距离为25 cm,求振子在 s内通过的路程。

(3)若B、C之间的距离为25 cm,从平衡位置计时,写出弹簧振子位移表达式,并画出弹簧振子的振动图像。