高中物理 模块十二 机械振动与机械波 考点1.2 简谐运动的图象试题-人教版高中全册物理试题

考点1.2 简谐运动的图象
1.简谐运动的图象：x＝A sin (ωt＋φ)
(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝A sinωt，图象如图7甲所示.
(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝A cosωt，图象如图乙所示.
(3)物理意义：表示振动质点的位移随时间的变化规律.
2.振动图象的信息
(1)由图象可以看出振幅、周期.
(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移.
(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向.
①回复力和加速度的方向：因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t轴.
②速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，假设下一时刻位移增大，振动质点的速度方向就是远离t轴；假设下一时刻位移减小，振动质点的速度方向就是指向t轴.
1.(2016·理综，15)如下列图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。

以平衡位置O为原点，建立Ox轴。

向右为x轴正方向。

假设振子位于N点时开始计时，如此其振动图象为( A )
2.如下列图为质点P在0～4 s内的振动图象，如下表示正确的答案是( B )
A．再过1 s，该质点的位移是正向最大
B．再过1 s，该质点的速度方向向上
C．再过1 s，该质点运动到平衡位置
D．再过1 s，该质点的速度为零
3.如下列图为弹簧振子的振动图象，关于振子的振动，如下描述正确的答案是( D )
A．振子沿如下列图的曲线运动
B．图象描述的是振子的位移随时间变化的规律
C．从0.5 s到1.5 s内振子先加速运动后减速运动
D．从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动
4.〔多项选择〕如下列图是质点做简谐运动的图象．由此可知( BC )
A．t＝0时，质点位移、速度均为零
B．t＝1 s时，质点位移最大，速度为零
C．t＝2 s时，质点位移为零，速度沿负向最大
D．t＝4 s时，质点停止运动
5.如下列图为某弹簧振子在0～5 s内的振动图象，由图可知，如下说法中正确的答案是
( C )
A.振动周期为5 s，振幅为8 cm
B.第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C.第3 s末振子的速度为正向的最大值
D.从第1 s末到第2 s末振子在做加速运动
6.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始计时，
经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间t关系的图象是( A )
7.如图为某质点的振动图象，由图象可知( D )
A.质点的振动方程为x＝2sin 50πt(cm)
B.在t＝0.01 s时质点的速度为负向最大
C.P时刻质点的振动方向向下
D.从0.02 s至0.03 s质点的位移增大，速度减小
8.(2016·某某四校调研)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，如下说法正确的答案是( A )
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，振子的加速度完全一样
D．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小
9.(多项选择)如下列图，如下说法正确的答案是( BC )
A.振动图象上的A、B两点振动物体的速度一样
B.在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，质点的加速度大小相等，方向相反
C.振动图象上A、B两点的速度大小相等，方向相反
D.质点在t＝0.2 s和t＝0.3 s时的动能相等
10.如下列图为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：
(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的总位移是多少？路程是多少？
11.(多项选择)如下列图为某物体做简谐运动的图象，如下说法中正确的答案是( AC )
A.由P→Q位移在增大
B.由P→Q速度在增大
C.由M→N位移先减小后增大
D.由M→N位移始终减小
12.(多项选择)一质点做简谐运动的振动图象如图5所示，质点的速度与加速度方向一样的
时间段是( BD )
A.0～0.3 s
B.0.3～0.6 s
C.0.6～0.9 s
D.0.9～1.2 s
13. (多项选择)如下列图是甲、乙两个单摆在同一地点振动过程的振动图象，如下说法正确的答案是( BD )
A.甲、乙两摆摆长一样
B.甲摆摆长比乙摆摆长小
C.甲摆第一次回到平衡位置时，乙摆也回到平衡位置
D ．在乙摆的一个周期内，甲、乙两摆有同时经过各自平衡位置的时刻
14. 一弹簧振子的位移y 随时间t 变化的关系式为y ＝0.1sin (2.5πt )，位移y 的单位为m ，
时间t 的单位为s.如此( C )
A. 弹簧振子的振幅为0.2 m
B. 弹簧振子的周期为1.25 s
C. 在t ＝0.2 s 时，振子的运动速度为零
D. 在任意0.2 s 时间内，振子的位移均为0.1 m
15. 有一弹簧振子，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，如此
它的振动方程是( A )
A.x ＝8×10－3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4πt ＋π2 m
B.x ＝8×10－3sin ⎝
⎛⎭⎪⎫4πt －π2 m C.x ＝8×10－1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt ＋3π2 m D.x ＝8×10－1sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4
t ＋π2 m 16. 一质点做简谐运动，其位移和时间的关系如下列图.
(1) 求t ＝0.25×10－2
s 时质点的位移；
(2) 在t ＝1.5×10－2 s 到t ＝2×10－2 s 的振动过程中，质点的位移、回复力、速度、
动能、势能如何变化？
(3) 在t ＝0到t ＝8.5×10－2 s 时间内，质点的路程、位移各多大？
【答案】(1)－ 2 cm (2)变大 变大 变小 变小变大 (3)34 cm 2 cm。