简谐运动试题
高考物理专题复习:简谐运动
高考物理专题复习:简谐运动一、单选题1.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=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处B.t=0.6 s和t=1.4 s时,振子的速度完全相同C.t=0.8 s时,振子的速度方向向左D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移和速度都逐渐减小2.振动物体偏离平衡位置后,所受到的使它回到平衡位置的力,叫回复力,关于简谐运动的回复力,下列说法正确的是()A.可以是恒力B.可以是方向不变而大小变化的力C.可以是大小不变而方向变化的力D.一定是变力3.一个质点做简谐运动,它的振动图像如图中的曲线部分所示,则()A.有向线段OA是质点在t1时刻的位移B.有向线段OA在t轴上的投影是质点在t1时刻的位移C.有向线段OA在x轴上的投影是质点在t1时刻的位移D.有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率4.下列有关简谐运动的说法中正确的是()A.振子振动过程中位移不变B.经过一个周期振子完成一次全振动C.一分钟内完成全振动的次数,叫简谐运动的频率D.从某位置出发,到下次经过该位置就完成一次全振动5.如图所示,表示一物体做简谐运动的位移与时间关系图像,关于物体的速度、位移、加速度和能量等,下列说法正确的是()A.0.2至0.3秒时间内,位移增大速度减小B.0.2至0.3秒时间内,速度减小加速度减小C.0.3至0.4秒时间内,位移与速度方向相同D.0.3至0.4秒时间内,势能增加动能减少6.如图是一物体振动的位移-时间图像,下列说法正确的是()A.振幅是6cmB.周期是0.2sC.频率是0.4HzD.初相是π rad7.关于简谐运动,下列说法正确的是()A.物体在一个位置附近的往复运动称为简谐运动B.由于做简谐运动的物体受回复力作用,所以简谐运动一定是受迫振动C.如果物体的位移与时间关系图像是一条余弦曲线,则物体做的是简谐运动D.如果物体的位移与时间关系图像是一条正弦曲线,则物体做的可能不是简谐运动8.一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图象如图所示.a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,且b、d关于平衡位置对称,则下列说法正确的是()A .质点做简谐运动的方程为sin2x A t π=B .质点在位置b 与位置d 时相对平衡位置的位移大小相等,方向相同C .质点在位置b 与位置d 时速度大小相等,方向相同D .质点从位置a 运动到b 和从位置b 运动到c 的过程中平均速度相同 二、多选题9.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x =A sin 4πt ,则该质点( ) A .第1s 末与第2s 末的位移相同 B .第1s 末与第3s 末的速度方向相反 C .3s 末至5s 末的位移方向都相反 D .3s 末至5s 末的速度方向都相同 E.3s 末至5s 末的速度方向都相反10.如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。
高考物理专题复习:简谐运动
高考物理专题复习:简谐运动一、单选题1.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=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处B.t=0.6 s和t=1.4 s时,振子的速度完全相同C.t=0.8 s时,振子的速度方向向左D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移和速度都逐渐减小2.图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像,由图可知,在t=4 s时刻,质点的()A.速度为零,位移为正的最大值B.速度为零,位移为负的最大值C.加速度为正的最大值,位移为零D.加速度为负的最大值,位移为零3.一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法不正确的是()A.在10 s内质点经过的路程是20 cmB.在5 s末,质点的速度为零C.t=1.5 s和t=2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反D .t =1.5 s 和t =4.5 s cm4.某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )A .1s t =时,振子的速度为零B .2s t =时,振子的速度为负,但不是最大值C .3s t =时,振子的速度为负的最大值D .4s t =时,振子的速度为正,但不是最大值 5.如图所示,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。
若振子位于N 点时开始计时,则其振动图像为( )A .B .C .D .6.一做简谐运动的弹簧振子,其质量为m ,最大速率为v 0。
若从某时刻算起,在半个周期内,合外力( ) A .做功一定为0 B .做功一定不为0C .做功一定是12mv 02D .做功可能是0到12mv 02之间的某一个值7.如图所示,物体A 置于物体B 上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B 相连,在弹性限度范围内,A 和B 一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力),两者保持相对静止。
简谐运动典型例题
简谐运动典型例题一、振动图像1.一质点做简谐运动时,其振动图象如图。
由图可知,在t 1和t 2 时刻,质点运动的( )A .位移相同B .回复力相同C .速度相同D .加速度相同2.质点在水平方向上做简谐运动。
如图,是质点在s 40-内的振动图象,下列正确的是( )A .再过1s ,该质点的位移为正的最大值B .再过2s ,该质点的瞬时速度为零C .再过3s ,该质点的加速度方向竖直向上D .再过4s ,该质点加速度最大3.某振子做简谐运动的表达式为x =2sin(2πt +π6)cm 则该振子振动的振幅和周期为( )A .2cm 1sB .2cm 2πsC .1cm π6s D .以上全错4、如图示简谐振动图像,从t=1.5s 开始再经过四分之一周期振动质点通过路程为( ) A 、等于2 cm B 、小于2 cm C 、大于2 cm D 、条件不足,无法确定4题 5题 6题5、沿竖直方向上下振动的简谐运动的质点P 在0—4s 时间内的振动图像,正确的是(向上为正)( )A 、质点在t=1s 时刻速度方向向上B 、质点在t=2s 时刻速度为零C 、质点在t=3s 时刻加速度方向向下D 、质点在t=4s 时刻回复力为零 6、如图示简谐振动图像,可知在时刻t 1和时刻t 2物体运动的( )A 、位移相同B 、回复力相同C 、速度相同D 、加速度相同二、简谐运动的回复力和和周期1.物体做机械振动的回复力( )A .是区别于重力、弹力、摩擦力的另一种力B .必定是物体所受的合力C .可以是物体受力中的一个力D .可以是物体所受力中的一个力的分力 2.如图所示,对做简谐运动的弹簧振子m 的受力分析,正确的是( )A .重力、支持力、弹簧的弹力B .重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C .重力、支持力、回复力、摩擦力D .重力、支持力、摩擦力3.一根劲度系数为k 的轻弹簧,上端固定,下端接一质量为m 的物体,让其上下振动,物体偏离平衡位置的最大位移为A ,当物体运动到最高点时,其回复力大小为( )xt1t 2t 0-40cm x /st /1 2 3 4 5 x/cm t/s y/cm t/s 1 2 3 4 t 1t 2 y/cm t/s 1 -1 2-2A .mg +k AB .mg -KaC .kAD .kA -mg4.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t =0,其振动图象如图所示,则( )A .t =14T 时,货物对车厢底板的压力最大B .t =12T 时,货物对车厢底板的压力最小C .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最大D .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最小5.弹簧振子的质量为M ,弹簧劲度系数为k ,在振子上放一质量为m 的木块,使两者一起振动,如图。
物理《简谐运动》习题
物理《简谐运动》习题物理《简谐运动》习题1、做简谐运动的质点通过平衡位置时,值为零的物理量是()A、回复力B、位移C、加速度D、速度2、关于简谐运动,下列说法正确的是()A、回复力的方向总指向平衡位置B、加速度方向总跟离开平衡位置的位移方向相反C、回复力的方向总与速度方向相反D、越接近平衡位置,运动得越快,因而加速度越大3、弹簧振子由平衡位置O点运动到最大位移处A点的过程中,正确的是()A、做匀减速运动B、做加速度不断增大的加速运动C、做加速度不断减小的减速运动D、做加速度不断增大的减速运动4、做简谐运动的物体每次通过同一位置时,下列物理量中可能不相同的是()A、回复力B、位移C、加速度D、速度5、做简谐运动的物体,当振子的位移为负值时,则()A、速度一定为正值,加速度一定为负值B、速度一定为负值,加速度一定为正值C、速度不一定为正值,但加速度一定为正值D、速度不一定为负值,但加速度一定为负值6、做简谐运动的物体,如果在某两个时刻位移相同,则物体在这两个时刻()A、加速度一定相同B、速度一定相同C、动能一定相同D、回复力一定相同7、关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,正确的是()A、位移减小时,加速度减小,速度增大B、位移方向总是跟加速度方向相反,跟速度方向相同C、物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背离平衡位置时,速度方向跟位移方向相同D、物体向左运动时,加速度方向跟速度方向相同;向右运动时,加速度方向跟速度方向相反8.如图所示的弹簧振子,振球在光滑杆上做简谐振动,往返于BOC 之间,O是平衡位置,D是OC的中点则:()A.小球由O向C运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.小球由C到O运动的.过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.小球由O到B运动的过程中,要克服弹力做功D.小球由D点运动到C再返回D,所用的时间是1/4周期9、一个弹簧振子,振幅为2cm,完成一次全振动小球通过的路程是()A、2cmB、4cmC、8cmD、16cm10、做简谐运动的物体,全振动30次用了24s,则它的周期和频率分别为()A、0.8s,1.25HzB、1.25s,0.8HzC、1.6s,2.5HzD、2.5s,1.6Hz11、振子A的周期是振子B的3倍,A的频率是B的频率的()A、3倍B、1/3C、9倍D、1/912、弹簧振子,振子质量为2.0×102g,作简谐运动,当它到达平衡位置左侧2.0cm时受到的回复力是0.40N,当它运动到平衡位置右侧4.0cm处时,加速度为:[ ]A.2ms-2向右B.2ms-2向左C.4ms-2向右D.4ms-2向左13、一个弹簧振子的振动周期是0.25s,当振子从平衡位置开始向右运动,经过1.7s时,振子的运动情况是()A.正在向右做减速运动;B.正在向右做加速运动;C.正在向左做减速运动;D.正在向左做加速运动14、一个弹簧振子由平衡位置开始做简谐运动,其周期为T,则在t1时刻(t1<T/4)与t1+T/2时刻相比较()A、振子速度相同B、振子加速度相同C、振子位移相同D、振子动能相同15、放在光滑水平面上的弹簧振子,在A、B两点间做简谐运动,周期为T,则()A、若时刻t1和时刻t2振子的位移都是零,则t1-t2一定是T/2的整数倍B、若时刻t1和时刻t2振子对平衡位置的位移相同,则t1-t2一定是T/2整数倍C、若时刻t1和时刻t2运动速度相同,则t1-t2一定是T/2的整数倍D、若时刻t1和时刻t2加速度相同,则t1-t2一定是T/2的整数倍。
高考简谐运动
考点1:简谐运动的基础概念及其运动1、(单选)弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,以下说法正确的是( ) A.振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B.振子在通过O点时速度的方向将发生改变C.振子的加速度方向总跟速度方向相反D.振子离开O点的运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动解析:弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,故A、B为最大位移处,速度为零,而加速度最大,故选项A错误;振子在通过O点时速度的方向不发生改变,故选项B错误;由简谐运动的规律可知振子的加速度方向总跟位移的方向相反,跟振子的速度方向有时相同,有时相反,故选项C错误;振子离开O 点的运动方向与加速度方向相反,故为减速运动,振子靠近O点的运动方向与加速度方向相同,故为加速运动,所以选项D正确.2、(单选)一弹簧振子做简谐运动,下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值B.振子通过平衡位置时,速度为零,位移最大C.振子每次经过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同答案及解析:.D解:A、若位移为负值,由a=﹣,可知加速度一定为正值,而速度有两种可能的方向,所以速度不一定为正值,故A错误.B、质点通过平衡位置时,速度最大,加速度为零,故B错误.C、质点每次通过平衡位置时,位移相同,加速度一定相同,而速度有两种可能的方向,不一定相同,故C错误.D、质点每次通过同一位置时,位移相同,加速度一定相同,因为速度有两种可能的方向,所以速度不一定相同,故D正确.故选:D3、(单选)一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是:()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D.质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同【答案】D4、(单选)一个做简谐振动的弹簧振子,周期为T ,振幅为A ,已知振子从平衡位置第一次运动到x =A 2处所用的最短时间为t 1,从最大的正位移处第一次运动到x =A 2处所用的最短时间为t 2,那么t 1与t 2的大小关系是( ) A .t 1=t 2 B .t 1<t 2 C .t 1>t 2 D .无法判断解析:振子从平衡位置到最大位移处,速度减小,振子从平衡位置第一次运动到x =A 2处的平均速度大于从最大的正位移处第一次运动到x =A 2处的平均速度,由t =xv 可知,t 1<t 2,选项B 正确.答案:B 考点2:描述简谐运动的物理量1、(单选)如图所示,在光滑水平布的弹簧振子,弹簧形变的最大限度为20cm ,图示P 位置是弹簧振子处于自然伸长的位置,若将振子m 向右拉动5cm 后由静止释放,经0.5s 振子m 第一次回到P 位置,关于该弹簧振子,下列说法正确的是( )A .该弹簧振子的振动频率为1HzB .若向右拉动10cm 后由静止释放,经过1s 振子m 第一次回到P 位置C .若向左推到2cm 后由静止释放,振子m 连续两次经过P 位置的时间间隔是2sD .在P 位置给振子m 任意一个向左向右的初速度,只要位移不超过20cm ,总是经0.5s 速度就降为0答案:D 解:A 、将振子m 向右拉动5cm 后由静止释放,经0.5s 振子m 第一次回到P 位置经历T ,所以:T=4×0.5s,振动的频率:f=Hz .故A 错误;B 、振动的周期与振幅的大小无关,所以若向右拉动10cm 后由静止释放,经过0.5s 振子m 第一次回到P 位置.故B 错误;C 、振动的周期与振幅的大小无关,振子m 连续两次经过P 位置的时间间隔是半个周期,即1s .故C 错误;D 、振动的周期与振幅的大小无关,在P 位置给振子m 任意一个向左向右的初速度,只要位移不超过20cm ,总是经=0.5s 到达最大位置处,速度就降为0.故D 正确.2、(单选)如图所示,弹簧振子在BC 间振动,O 为平衡位置,BO=OC=5cm ,若振子从B 到C 的运动时间是1s ,则下列说法中正确的是( )A .振子从B 经O 到C 完成一次全振动 B .振动周期是1 s ,振幅是10 cmC .经过两次全振动,振子通过的路程是20 cmD .从B 开始经过3 s ,振子通过的路程是30 cm答案及解析:D 解:A 、弹簧振子在BC 间振动,振子从B 到C 经历的时间为半个周期,不是一个全振动.故A 错误.B 、振子从B 到C 经历的时间为半个周期,所以周期为2s ,振子在B 、C 两点间做机械振动,BO=OC=5cm ,O 是平衡位置,则该弹簧振子的振幅为5cm ,故B 错误.C 、结合A 的分析可知,振子从B 到C 经历的时间为半个周期,即半个全振动;路程为10cm .故C 错误.D 、从B 开始经过3 s ,振子运动的时间是1.5个周期,振子通过的路程是:1.5×4×5cm=30 cm.故D 正确.故选:D3、弹簧振子以O 点为平衡位置,在相距25 cm 的A 、B 两点之间做简谐运动,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 。
简谐运动试题
一、选择题(每小题7分,共84分)1.A关于回复力,下列说法正确的是( )A.回复力一定是物体受到的合外力B.回复力只能是弹簧的弹力提供C.回复力是根据力的作用效果命名的D.回复力总是指向平衡位置答案:CD2.A下列的运动属于简谐运动的是( )A.活塞在气缸中的往复运动B.拍皮球时,皮球的上下往复运动C.音叉叉股的振动D.小球在左右对称的两个斜面上来回滚动答案:C3.A一质点做简谐运动,当位移为正的最大值时,质点的( )A.速度为正的最大值,加速度为零B.速度为负的最大值,加速度为零C.速度为零,加速度为正的最大值D.速度为零,加速度为负的最大值答案:D4.A关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,正确的说法是( )A.位移减小时,加速度增大,速度增大B.位移方向总和加速度方向相反,和速度方向相同C.物体的速度增大时,加速度一定减小D.物体向平衡位置运动时,速度方向和位移方向相同答案:C6.B关于简谐运动中的平衡位置,下列说法正确的是( )A.平衡位置就是物体所受合外力为零的位置B.平衡位置就是加速度为零的位置C.平衡位置就是回复力为零的位置D.平衡位置就是受力平衡的位置答案:C7.B一平台沿竖直方向做简谐运动,一物体置于平台上随台一起运动,当振动平台处于什么位置时,物体对台面的压力最大( )A.振动平台在最高位置时B.振动平台向下振动经过平衡位置时C.振动平台在最低位置时D.振动平台向上运动经过平衡位置时答案:C8.B简谐运动是下列哪一种运动( )A.匀速直线运动B.匀加速运动C.匀变速运动D.变加速运动答案:D9.B做简谐运动的物体每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( )A.速度B.位移C.回复力D.加速度答案:BCD11.C对简谐运动的回复力F=-kx的理解,正确的是( )A.k只表示弹簧的劲度系数B.式中负号表示回复力总是负值C.位移x是相对平衡位置的位移D.回复力只随位移变化,不随时间变化答案:C12.C弹簧振子的质量是0.2kg,在水平方向做简谐运动,当它运动到平衡位置左侧x1=2cm的位置时,受到的回复力大小F1=4N,则当它运动到平衡位置右侧x2=4cm的位置时,它的加速度是( )A.20m/s2,方向向左B20m/s2,方向向右C.40m/s2,方向向左D.40m/s2,方向向右答案:C。
高二物理简谐运动试题
高二物理简谐运动试题1.简谐运动属于A.变速运动B.匀速直线运动C.曲线运动D.匀变速直线运动【答案】A【解析】简谐运动物体的速度随时间也周期性变化,所以物体作变速运动,故A正确,B错误;简谐运动可以是曲线运动,也可以是直线运动,故C错误;简谐运动的回复力和加速度随时间作周期性变化,是非匀变速运动,故D错误。
【考点】考查了对简谐运动的理解2.以下说法中错误的是A.简谐运动中回复力总指向平衡位置B.太阳光是偏振光C.电磁波是横波,它的传播不需要介质D.家电的遥控器是利用红外线的遥感【答案】B【解析】简谐运动的定义:物体所受的回复力与偏离平衡位置的位移成正比,力F与位移x之间的关系为:,负号表示回复力方向与位移方向总相反,即总是指向平衡位置.A正确;太阳光是自然光,各个方向振动的光都有,B错误;电磁波属于横波,可以在真空中传播,不需要介质,C正确;家电的遥控器是利用红外线的遥感,D正确。
【考点】考查了简谐运动,偏振光,电磁波,红外线3.如图所示为一个水平方向的弹簧振子,小球在MN间做简谐运动,O是平衡位置。
关于小球的运动情况,下列描述正确的是A.小球经过O点时速度为零B.小球经过M点与N点时有相同的加速度C.小球从M点向O点运动过程中,加速度增大,速度增大D.小球从O点向N点运动过程中,加速度增大,速度减小【答案】D【解析】弹簧振子振动时,O点是它的平衡位置,M、N分别是速度为零的两个位置,故A错误;小球经过M点与N点时加速度的大小相等,但方向是相反的,故它们的加速度不相同,B错误;小球从M点向O点运动过程中,加速度减小,速度增大,故C错误;小球从O点向N点运动过程中,弹簧的形变量增大,故小球的受力增大,反向加速度增大,故其速度减小,D错误。
【考点】简谐振动。
4.一弹簧振子的位移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.则()A.弹簧振子的振幅为0.2mB.弹簧振子的周期为1.25sC.在t=0.2s时,振子的运动速度为零D.在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m【答案】C【解析】由y-t关系可知,弹簧振子的振幅为0.1m,选项A 错误;弹簧振子的周期为,选项B错误;在t=0.2s时,y=0.1m,此时振子在最高点,振子的运动速度为零,选项C 正确;只有振子从最高点、或者从最低点、或者从平衡位开始振动0.2s时,振子的位移才为0.1m,若从其它位置开始振动位移均不为0.1m,选项D 错误。
物理简谐运动试题
物理简谐运动试题1.(1)如图甲所示,在某一均匀介质中,A、B是振动情况完全相同的两个波源,其简谐运动表达式均为,介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m,两波源形成的简谐波分别沿AP、BP方向传播,波速都是10m/s。
①求简谐横波的波长。
②P点的振动(填“加强”或“减弱”)。
(2)如图乙所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。
已知棱镜的折射率,AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°。
①求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向。
②第一次的出射点距C cm。
【答案】(1)①1m ②加强(2)①与CD边成45°角斜向下②【解析】(1)①由简谐运动的表达式可知,则周期s,波长1m.②P点距离两波源的路程差为m=,P点是振动加强点。
(2)光路图如图所示,光线在AB、BC边上发生全反射。
设全反射的临界角为C,则,解得C=45°,光线在AB、BC边上的入射角均大于临界角,故在两边上发生全反射,没有光线从棱镜射出。
在CD边上发生折射时,入射角,设折射角为,由可知=45°,结合几何知识可知出射点距离C点的距离为cm。
【考点】简谐运动的表达式及其应用,波的干涉,光的反射与折射,全反射。
2.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点,A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源的振动频率【答案】D【解析】介质中某个振动质点做简谐运动,其速度按正弦(或余弦)规律变化,而在同一介质中波的传播速度是不变的,振动速度和波的传播速度是两个不同的速度,A错误;在横波中振动方向和波的传播方向垂直,在纵波中振动方向和波的传播方向在一条直线上,B错误;振动质点在一个周期内走过的路程为4个振幅,C错误;波在传播的过程中,频率不变为波源的频率,D正确。
2.1 简谐运动(解析版)
第1节简谐运动一、弹簧振子及其运动1.对于做简谐运动的弹簧振子,下述说法正确的是()A.振子通过平衡位置时,加速度最大B.振子在最大位移处时,速度最大C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同D.振子连续两次通过同一位置时,动量相同【答案】C【详解】A.振子经过平衡位置时速度最大,加速度是零,A错误;B.振子在最大位移处时速度最小,是零,B错误;C.振子在连续两次经同一位置时,相对于平衡位置的位移相同,C正确;D.动量是矢量,振子连续两次经同一位置时,速度的大小相同,方向相反,则动量大小相同,方向相反,D错误。
故选C。
2.如图所示为一弹簧振子,O为平衡位置,以向右为正方向,则振子在B、C之间振动时()→位移为正、速度为负A.B O→位移为负、速度为正B.O C→位移为正、速度为负C.C O→位移为负、速度为正D.O B【答案】A【详解】A.速度方向即振子运动方向,则B O→位移向左为负,速度向右为正,A正确;→位移向右为正,速度向右为正,B错误;B.O CC.C O→位移向右为正,速度向左为负,C错误;→位移向左为负,速度向左为负,D错误。
故选A。
D.O B二、简谐运动的x-t图像3.如图所示是某振子做简谐运动的图像,以下说法正确的是()A.因为振动图像可由实验直接得到,所以振动图像就是振子实际运动的轨迹B.振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D.振子运动到B点时的速度方向即该点的切线方向【答案】B【详解】ABC.振动图像表示振子位移随时间的变化规律,并不是振子实际运动的轨迹,故B正确,AC错误;D.B点切线的方向不表示振子运动到B点时的速度方向,故D错误。
故选B。
4.如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时为计时起点,其振动的x -t图像如图乙所示,则下列说法正确的是()A.t4时刻振子在A点B.t2时刻振子在B点C.在t1~t2时间内,振子的位移在增大D.在t3~t4时间内,振子的位移在减小【答案】C【详解】AB.振子在A点和B点时位移最大,由于取向右为正方向,所以振子运动到A点有正向最大位移,运动到B点有负向最大位移,则t2时刻,振子在A点,t4时刻,振子在B点,故AB错误;CD.振子的位移以平衡位置为起点,所以在t1~t2和t3~t4时间内振子的位移都在增大,故C正确,D错误。
(完整word版)简谐运动
简谐运动一.选择题(共13小题)1.下列运动中可以看作机械振动的是( )A.声带发声B.音叉被移动C.火车沿斜坡行驶 D.秋风中树叶落下2.对做简谐振动的物体来说,当它通过平衡位置时,具有最大值的是( ) A.加速度B.位移C.速度D.回复力3.一质点做简谐运动,则下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.质点通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.质点每次通过平衡位置时,加速度不一定相同,速度也不一定相同D.质点每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同4.关于简谐运动的下列说法中,正确的是()A.位移减小时,加速度减小,速度减小B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同C.水平弹簧振子朝左运动时,加速度方向跟速度方向相同;朝右运动时,加速度方向跟速度方向相反D.物体的运动方向指向平衡位置时,速度方向跟位移方向相反;背向平衡位置时,速度方向跟位移方向相同5.对于简谐运动,下列说法中正确的是()A.物体振动的最大位移等于振幅B.物体离开平衡位置的距离叫振幅C.振幅随时间做周期性变化D.物体两次通过平衡位置的时间叫周期6.弹簧振子做简谐运动,若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子的运动A.速度与位移方向一定相反B.加速度与速度方向可能相同C.回复力一定在增大D.位移可能在减小7.关于简谐运动,下列说法错误的是()A.振动物体所受的回复力方向不变,永远指向平衡位置B.振动物体如果速度越来越大,加速度一定越来越小C.在恒力的作用下,物体不可能做简谐运动D.物体加速度和速度方向有时相同,有时相反8.做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是()A.速度一定为正值,加速度一定为正值B.速度不一定为正值,但加速度一定为正值C.速度一定为负值,加速度一定为正值D.速度不一定为负值,加速度一定为负值9关于简谐运动,以下说法正确的是()A.物体做简谐运动时,系统的机械能一定不守恒B.简谐运动是非匀变速运动C.物体做简谐运动的回复力一定是由合力提供的D.秒摆的周期正好是1s10.弹簧振子做简谐运动时,以下说法不正确的是()A.振子通过平衡位置时,回复力一定为零B.振子做减速运动时,加速度却在增大C.振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反D.振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反11.关于简谐振动,下列说法中正确的是()A.回复力跟位移成正比,方向有时跟位移相同,有时跟位移方向相反B.加速度跟位移成正比,方向永远跟位移方向相反C.速度跟位移成反比,方向跟位移有时相同有时相反D.加速度跟回复力成反比,方向永远相同12.物体做简谐运动过程中,下列说法正确的是()A.当振动物体的位移减小时,其速度和加速度的方向必定同向B.当物体的速度变化最快时,其动能最大C.当加速度与速度反向时,其回复力正在减小D.物体的动能相等的两个时刻,其加速度也相同13.简谐运动是下列哪一种运动( )A.匀变速运动B.匀速直线运动C.非匀变速运动D.匀加速直线运动二.多选题(共2小题)14.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是()A.对平衡位置的位移B.速度C.回复力和加速度D.动能2018年11月22日高中物理01的高中物理组卷参考答案与试题解析一.选择题(共13小题)1.下列运动中可以看作机械振动的是()A.声带发声B.音叉被移动C.火车沿斜坡行驶D.秋风中树叶落下【分析】机械振动是物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。
简谐振动练习题含详解
简谐运动练习题一、基础题1.如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中,则此时Oy/mQx/mPNA.质元Q和质元N均处于加速运动过程中B.质元Q和质元N均处于减速运动过程中C.质元Q处于加速运动过程中,质元N处于减速运动过程中D.质元Q处于减速运动过程中,质元N处于加速运动过程中2.一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为12cm,则质点的振动周期和振幅分别为A.3s,6cm B.4s,6cm C.4s,9cm D.2s,8cm3.一物体置于一平台上,随平台一起在竖直方向上做简谐运动,则A.当平台振动到最高点时,物体对平台的正压力最大B.当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大C.当平台振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力为零D.物体在上下振动的过程中,物体的机械能保持守恒4.一列平面简谐波,波速为20 m/s,沿x轴正方向传播,在某一时刻这列波的图象,由图可知A.这列波的周期是0.2 sB.质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向C.质点P、R在任意时刻的位移都相同D.质点P、S在任意时刻的速度都相同5.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中A.振子所受回复力逐渐减小 B.振子位移逐渐减小C.振子速度逐渐减小 D.振子加速度逐渐减小6.某物体在O点附近做往复运动,其回复力随偏离平衡位置的位移变化规律如图所示,物体做简谐运动的是F F F F和B 一起在光滑水平面上做简谐运动,如图所示.振动过程中,A 与B 之间无相对运动,当它们离开平衡位置的位移为x 时,A 与B 间的摩擦力大小为A C D .././().kxB mkx M mkx m M 08.如图,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m 、带电荷量为+q 的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上的A 点.当施加水平向右的匀强电场E 后,小球从静止开始在A 、B 之间做简谐运动,在弹性限度内下列小球运动情况说法中正确的是A .小球在A 、B 的速度为零而加速度相同B .小球简谐振动的振幅为kqE 2 C .从A 到B 的过程中,小球和弹簧系统的机械能不断增大D .将小球由A 的左侧一点由静止释放,小球简谐振动的周期增大9.劲度系数为20N/cm 的弹簧振子,它的振动图象如图所示,在图中A 点对应的时刻A .振子所受的弹力大小为5N,方向指向x 轴的正方向B .振子的速度方向指向x 轴的正方向C .在0~4s 内振子作了1.75次全振动D .在0~4s 内振子通过的路程为0.35cm,位移为0二、提高题14、15、19题提高题10.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.O 点为原点,取向左为正,振子的位移x 随时间t 的变化如图乙所示,则由图可知A. t =0.2s 时,振子在O 点右侧6cm 处B. t =1.4s 时,振子的速度方向向右C. t =0.4s 和t =1.2s 时,振子的加速度相同D. t =0.4s 到t =0.8s 的时间内,振子的速度逐渐增大11.一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m 、带电量为+q 的小球相连,静止在光滑绝缘的水平面上,当施加一水平向右的匀强电场E 后如图所示,小球开始作简谐运动,小球运动有如下说法中正确的是A、球的速度为零时,弹簧伸长qE/kB、球做简谐运动的振幅为qE/kC、运动过程中,小球的机械能守恒D、运动过程中,小球动能的改变量、弹性势能的改变量、电势能的改变量的代数和为零12.一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示,已知波速为20 m/s,图示时刻x=2.0m处的质点振动速度方向沿y轴负方向,可以判断A.质点振动的周期为0.20s B.质点振动的振幅为1.6cmC.波沿x轴的正方向传播 D.图示时刻,x=1.5m处的质点加速度沿y 轴正方向13.把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它的平衡位置为O,在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是.A.小球在O位置时,动能最大,加速度最小B.小球在A、B位置时,动能最大,加速度最大C.小球从A经O到B的过程中,回复力一直做正功D.小球从A经O到B的过程中,回复力一直做负功14.如图所示,物体 A置于物体 B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与 B相连,在弹性限度范围内,A和 B一起在光滑水平面上作往复运动不计空气阻力,均保持相对静止. 则下列说法正确的是A.A和 B均作简谐运动B.作用在 A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C.B对 A的静摩擦力对 A做功,而 A对 B的静摩擦力对 B不做功D.B对 A的静摩擦力始终对A做正功,而 A对 B的静摩擦力始终对 B做负功15.如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,另一端可自由伸长到B点.今使一质量为m的小物体靠着弹簧,将弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能在水平面上运动到C 点静止,已知AC=L;若将小物体系在弹簧上,在A点由静止释放,则小物体将做阻尼振动直到最后静止,设小物体通过的总路程为s,则下列说法中可能的是A.s>LB.s=LC.s<LD.无法判断.16.如图所示,两木块A 和B 叠放在光滑水平面上,质量分别为m 和M ,A 与B 之间的最大静摩擦力为f ,B 与劲度系数为k 的轻质弹簧连接构成弹簧振子.为使A 和B 在振动过程中不发生相对滑动,则它们的振幅不能大于 ,它们的最大加速度不能大于17.弹簧振子从距离平衡位置5 cm 处由静止释放,4 s 内完成5次全振动,则这个弹簧振子的振幅为_____________cm,振动周期为_____________s,频率为_____________Hz,4 s 末振子的位移大小为_____________cm,4 s 内振子运动的路程为_____________cm,若其他条件都不变,只是使振子改为在距平衡位置 2.5 cm 处由静止释放,该振子的周期为_______s.18.如图所示,一个轻弹簧竖直固定在水平地面上,将一个小球轻放在弹簧上,M 点为轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置,在小球下落的过程中,小球以相同的动量通过A 、B 两点,历时1s,过B 点后再经过1s,小球再一次通过B 点,小球在2s 内通过的路程为6cm,N 点为小球下落的最低点,则小球在做简谐运动的过程中:1周期为___;2振幅为__ ;3小球由M 点下落到N 点的过程中,动能EK 、重力势能EP 、弹性势能EP ’的变化为__;4小球在最低点N 点的加速度大小__重力加速度g 填>、=、<.19.如图所示,质量为m 的木块放在弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动.当振幅为A 时,物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍,则: ①物体对弹簧的最小弹力是多大②要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大mAO BNB C O参考答案1.D解析试题分析:因为质元P 处于加速过程,所以质元P 向平衡位置运动,由此可知波沿x 轴负方向运动,所以质元Q 沿y 轴正方向运动,远离平衡位置,速度减小,质元N 沿y 轴正方向运动,靠近平衡位置,速度增大,故选项ABC 错误D 正确.考点:波的传播;简谐运动中质点的振动.2. B解析试题分析: 简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过A 、B 两点,则可判定这两点平衡位置O 点对称,所以质点由A 到O 时间与由O 到B 的时间相等,那么平衡位置O 到B 点的时间t 1=0.5s,因过B 点后再经过t=1s 质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B 点,则有从B 点到最大位置的时间t 2=0.5s,故从平衡位置O 到最大位置的时间是1s,故周期是T=4s ;质点通过路程12cm 所用时间为2s,是周期的一半,所以路程是振幅的2倍,故振幅A=12/2cm=6cm,故选B.考点: 简谐运动的周期和振幅3.B解析本题考查的是简谐振动的相关问题,当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大,B 正确;当平台振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力为物体的重力,C 错误;物体在上下振动的过程中,物体的机械能不守恒,除了重力做功还有平台对物体做功;D 错误;4.ABD解析这列波的波长为4m,所以波的周期为==0.2s v T λ,A 正确.因为波沿x 轴正方向传播,所以P 点此时向上运动, Q 点此时向上振动,所以B 正确.只有相隔nT 周期的两个质点的位移,速度在任意时刻都相等,,所以C 错误,D 正确.5.AD解析在振子向平衡位置运动的过程中,弹簧的形变量变小,所以所受回复力逐渐减小,加速度逐渐减小,AD 对;振子相对平衡位置的位移逐渐减小,B 错;振子速度逐渐增大,C 错.6.B解析物体做简谐运动时kx F -=,所以选B.答案C解析木块A 作简谐运动时,由题意和牛顿第二定律可得:F ma =<>1将木块A 和振子B 一起为研究对象,它们作简谐运动的回复力为弹簧的弹力所提供,应有 ()kx m M a=+<>2 由<1>式和<2>式可得:F kxm m M =+/()8.C解析机械能增大,C 正确;简谐振动的周期与振幅无关,D 错误.故选C.考点:简谐振动9.B解析试题分析:由图可知A 在t 轴上方,位移x=0.25cm,所以弹力5F kx N =-=-,即弹力大小为5N,方向指向x 轴负方向,故A 错误;由图可知过A 点作图线的切线,该切线与x 轴的正方向的夹角小于90°,切线斜率为正值,即振子的速度方向指向x 轴的正方向,故B 正确;由图可看出,0t =、4t s =时刻振子的位移都是最大,且都在t 轴的上方,在0~4s 内经过两个周期,振子完成两次全振动,故C 错误;由于0t =时刻和4t s =时刻振子都在最大位移处,所以在0~4s 内振子的位移为零,又由于振幅为0.5cm,在0~4s 内振子完成了2次全振动,所以在这段时间内振子通过的路程为240.504cm cm ⨯⨯=,故D 错误.考点:简谐运动的振动图象.10.D解析试题分析:0.2t s =时,振子在O 点左侧;故A 错误;1.4s 时,振子在O 点右方正向平衡位置移动,故速度方向向左;故B 错误;0.4s 和1.2s 时振子分别到达正向和反向最大位置处,加速度大小相等,但方向相反;故C 错误;0.4s 到0.8s 内振子在向平衡位置移动,故振子的速度在增大;故D 正确;考点:考查了简谐运动的振幅、周期和频率;11.BD解析试题分析:球的平衡位置为Eq=kx,解得x= qE/k,在此位置球的速度最大,选项A 错误;球做简谐运动的振幅为qE/k,选项B 正确;运动过程中,由于电场力和弹力做功,故小球的机械能不守恒,选项C 错误;运动过程中,由于电场力和弹力做功,所以小球动能的改变量、弹性势能的改变量、电势能的改变量的代数和为零,选项D 正确.考点:动能定理及简谐振动.12.A解析试题分析:由图可知,该波的波长为 4.0m,又因为波速为20 m/s,故质点的振动周期为T=sm m v /200.4=λ=0.2s,故A 是正确的;观察图可知质点振动的振幅为0.8cm,即振幅是指质点偏离平衡位置的最大距离,故B 不对;由于x =2.0m 处的质点振动速度方向沿y 轴负方向,故波沿x 轴的负方向传播,C 也不对;图示时刻,x =1.5m 处的质点在x 轴上方,故它受到指向x 轴的力,即加速度的方向也是指向x 轴方向的,也就是沿y 轴的负方向,故D 是不对的. 考点:波与振动.13.A解析小球在平衡位置时动能最大,加速度为零,因此A 选项正确.小球靠近平衡位置时,回复力做正功;远离平衡位置时,回复力做负功.振动过程中总能量不变,因此B 、C 、D 选项不正确.14. AB解析试题分析: A 和B-起在光滑水平面上做往复运动,回复力F=-kx,故都做简谐运动.故A 正确;设弹簧的形变量为x,弹簧的劲度系数为k,A 、B 的质量分别为M 和m,根据牛顿第二定律得到整体的加速度为m M kx a +=,对A :可见,作用在A 上的静摩擦力大小F f 与弹簧的形变量x 成正比.故B 正确;在简谐运动过程中,B 对A 的静摩擦力与位移方向相同或相反,B 对A 的静摩擦力对A 做功,同理,A 对B 的静摩擦力对B 也做功.故C 错误;当AB 离开平衡位置时,B 对A 的静摩擦力做负功,A 对B 的静摩擦力做正功,当AB 靠近平衡位置时,B 对A 的静摩擦力做正功,A 对B 的静摩擦力做负功.故D 错误.考点: 简谐运动15.BC解析分析:根据功能关系分析:第一次:物体运动到B 处时弹簧的弹性势能全部转化为物体的动能,物体的动能又全部转化为内能.第二次:若弹簧的自由端可能恰好停在B 处,也可能不停在B 处,根据功能关系分析物体运动的总路程L 与s 的关系.解答:解:设弹簧释放前具有 的弹性势能为E P ,物体所受的摩擦力大小为f .第一次:弹簧自由端最终停在B 处,弹簧的弹性势能全部转化为内能,即E P =fs ;第二次:若最终物体恰好停在B 处时,弹簧的弹性势能恰好全部转化为内能,即有fL=E P ,得到L=s ;若物体最终没有停在B 处,弹簧还有弹性势能,则fL <E P ,得到L <s .故选BC点评:本题根据功能关系分析物体运动的路程,此题中涉及三种形式的能:弹性势能、动能和内能,分析最终弹簧是否具有弹性势能是关键.16.kmf m M )(+ m f 解析试题分析:A 和B 在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB 间静摩擦力达到最大,此时振幅最大.先以A 为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再对整体研究,根据牛顿第二定律和胡克定律求出振幅.当A 和B 在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB 间静摩擦力达到最大.根据牛顿第二定律得:以A 为研究对象:a=m f 以整体为研究对象:kA=M+ma,联立两式得,A=kmf m M )(+ 点评:本题运用牛顿第二定律研究简谐运动,既要能灵活选择研究对象,又要掌握简谐运动的特点.基础题.17.5 0.8 1.25 5 100 0.8解析根据题意,振子从距平衡位置5 cm 处由静止开始释放,说明弹簧振子在振动过程中离开平衡位置的最大距离是5 cm,即振幅为5 cm,由题设条件可知,振子在4 s 内完成5次全振动,则完成一次全振动的时间为0.8 s,即T=0.8 s,又因为f=T1,可得频率为1.25 Hz.4 s 内完成5次全振动,也就是说振子又回原来的初始点,因而振子的位移大小为 5 cm,振子一次全振动的路程为20 cm,所以5次全振动的路程为100 cm,由于弹簧振子的周期是由弹簧的劲度系数和振子质量决定,其固有周期与振幅大小无关,所以从距平衡位置2.5 cm 处由静止释放,不会改变周期的大小,周期仍为0.8 s.18.4s ;3cm ;EK 先增大后减小,EP 减少,EP’ 增加;=.解析1小球以相同动量通过A 、B 两点,由空间上的对称性可知,平衡位置O 在AB 的中点;再由时间上的对称性可知,tAO=tBO=0.5s, tBN = tNB =0.5s,所以tON =tOB +tBN =1s,因此小球做简谐运动的周期T =4tON=4s.2小球从A经B到N再返回B所经过的路程,与小球从B经A到M再返回A所经过的路程相等.因此小球在一个周期内所通过的路程是12cm,振幅为3cm.3小球由M点下落到N点的过程中,重力做正功,重力势能减少;弹力做负功,弹性势能增加;小球在振幅处速度为零,在平衡位置处速率最大,所以动能先增大后减小.4M点为小球的振幅位置,在该点小球只受重力的作用,加速度为g,方向竖直向下,由空间对称性可知,在另一个振幅位置N点小球的加速度大小为g,方向竖直向上.19.0.5mg, 2A解析试题分析:1当振幅为A时,物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍,此刻应该是在最低处,根据受力分析知道,此刻受力为弹力、重力,方向向上.此刻合外力谐振动的特点,在最高点的加速度应为0.5g,方向向下.所以所以F=0.5mg,且为支持力.2要使物体不能离开弹簧,则在最高点弹力为零,加速度为g,方向向下,根据对称性,在最低处的加速度也为g,方向向上,此刻弹力为kx=2mg,此刻合外力为F=mg,因此此刻的振幅为2A.考点:简谐振动点评:本题通过简谐振动的对称性,求出最低处、最高处的加速度,通过对称性分析出最大或最小弹力位置.通过对称性解决问题.。
简谐运动习题
简谐运动习题简谐运动是指一个物体沿着直线轨迹上做来回往复的运动,其运动特点是周期性的、势能和动能之间的转化、振幅不变等。
在物理学中,简谐运动是一个重要的概念,需要我们通过习题来深入理解和应用。
以下是一些关于简谐运动的习题:1. 一个质量为0.2kg的物体在一个弹簧的作用下做简谐振动,弹簧的劲度系数为200N/m。
如果物体的振幅为0.1m,求:a) 物体的最大速度是多少?b) 物体的最大加速度是多少?c) 物体的振动周期是多少?2. 一个弹簧的劲度系数为400N/m,质量为0.5kg的物体以1m/s 的速度向上撞击弹簧,并附着在弹簧上产生简谐振动。
求:a) 物体在弹簧上的振动周期是多少?b) 物体在弹簧上的最大加速度是多少?c) 物体在弹簧上的最大位移是多少?3. 一个长为2m、质量为0.5kg的杆在水平方向被弹簧连接着,并以自然长度为2m时静止。
当弹簧被拉长至2.1m时,杆被释放并在水平方向上做简谐运动。
假设弹簧的劲度系数为200N/m,求:a) 杆的振动周期是多少?b) 杆的最大加速度是多少?c) 当杆处于弹簧自然长度时,杆的弹势能是多少?4. 一个质量为0.1kg的物体通过细绳和一个质量忽略不计的滑轮相连,并垂直挂在天花板上。
物体被向下拉开,达到最大位移后释放,开始做简谐振动。
绳子的长度为0.5m,求:a) 物体的振动周期是多少?b) 物体的最大速度是多少?c) 物体在最大位移点的引力势能是多少?5. 一个质量为0.2kg的球通过一个光滑的水平地板上的弹簧与墙面相连,并以速度1m/s向墙面方向碰撞。
假设碰撞过程是完全弹性碰撞,且弹簧的劲度系数为500N/m,求:a) 球在弹簧上的振动周期是多少?b) 球在弹簧上的最大加速度是多少?c) 球在弹簧上的最大压缩位移是多少?这些习题旨在帮助我们通过具体问题来理解和应用简谐运动的原理和相关公式。
解答这些问题需要运用到简谐运动的基本定律,如胡克定律、运动方程和能量守恒等。
(完整版)简谐振动练习题(含详解)
简谐运动练习题一、基础题1.如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中,则此时( )Oy/mQx/mPNA.质元Q和质元N均处于加速运动过程中B.质元Q和质元N均处于减速运动过程中C.质元Q处于加速运动过程中,质元N处于减速运动过程中D.质元Q处于减速运动过程中,质元N处于加速运动过程中2.一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B 点后再经过1s又第2次通过B点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为12cm,则质点的振动周期和振幅分别为()A.3s,6cm B.4s,6cm C.4s,9cm D.2s,8cm3.一物体置于一平台上,随平台一起在竖直方向上做简谐运动,则A.当平台振动到最高点时,物体对平台的正压力最大B.当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大C.当平台振动经过平衡位置时,物体对平台的正压力为零D.物体在上下振动的过程中,物体的机械能保持守恒4.一列平面简谐波,波速为20 m/s,沿x轴正方向传播,在某一时刻这列波的图象,由图可知( )A.这列波的周期是0.2 sB.质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向C.质点P、R在任意时刻的位移都相同D.质点P、S在任意时刻的速度都相同5.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中()A.振子所受回复力逐渐减小 B.振子位移逐渐减小C.振子速度逐渐减小 D.振子加速度逐渐减小6.某物体在O点附近做往复运动,其回复力随偏离平衡位置的位移变化规律如图所示,物体做简谐运动的是F F F F使A 和B 一起在光滑水平面上做简谐运动,如图所示。
振动过程中,A 与B 之间无相对运动,当它们离开平衡位置的位移为x 时,A 与B 间的摩擦力大小为( )A C D .././().kxB mkx M mkx m M 08.如图,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k ,一端固定,另一端与质量为m 、带电荷量为+q 的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上的A 点.当施加水平向右的匀强电场E 后,小球从静止开始在A 、B 之间做简谐运动,在弹性限度内下列关于小球运动情况说法中正确的是( )A .小球在A 、B 的速度为零而加速度相同B .小球简谐振动的振幅为kqE 2 C .从A 到B 的过程中,小球和弹簧系统的机械能不断增大D .将小球由A 的左侧一点由静止释放,小球简谐振动的周期增大9.劲度系数为20N/cm 的弹簧振子,它的振动图象如图所示,在图中A 点对应的时刻A .振子所受的弹力大小为5N ,方向指向x 轴的正方向B .振子的速度方向指向x 轴的正方向C .在0~4s 内振子作了1.75次全振动D .在0~4s 内振子通过的路程为0.35cm ,位移为0二、提高题(14、15、19题提高题)10.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。
高中物理简谐运动综合测试题和答案
高中物理简谐运动综合测试题和答案高中物理简谐运动综合测试题和答案第1节简谐运动测试11.做简谐运动的质点,先后经过同一点时,下列物理量哪些是不同的()A.速度 B.加速度 C.位移 D .动能2.某个弹簧振子在水平方向上做简谐运动,下列说法中正确的是()A.该振子的加速度和位移大小成正比,方向相反B.该振子的加速度和位移大小成正比,方向相同C.该振子做非匀变速运动D .该振子做匀变速运动3.弹簧振子做简谐运动时,下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值B.振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大C.振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也相同D.振子通过同一位置时,速度不一定相同,但加速度一定相同4.如图,一水平弹簧振子,O为平衡位置,振子在B、C之间做简谐运动,设向右为正方向,则振子()A.由C向O运动时,位移为正值,速度为正值,加速度为正值B.由O向B 运动时,位移为正值,速度为正值,加速度为负值C.由B 向O运动时,位移为负值,速度为正值,加速度为负值D.由 O向C运动时,位移为负值,速度为负值,加速度为正值5.水平方向做简谐运动的物体偏离平衡位置的位移为X,速度为V,加速度为a,则()A.X与V同向时,物体加速 B.X与V反向时,物体加速C.V与a同向时,位移变大, D.V与a反向时,位移变大6.关于水平方向上做简谐运动的弹簧振子的`位移,加速度和速度间的关系,下列说法中正确的是()A.位移减小时,加速度减小,速度增大B.位移的方向总是跟加速度的方向相反,跟速度的方向相同C.振子的运动方向指向平衡位置时,速度的方向跟位移方向相同D.振子的运动方向改变时,加速度的方向也改变7.如图,若水平弹簧振子在B、C间做简谐运动,O点为平衡位置,则()A.振子在经过O 点时速度最大,回复力也最大B.振子在经过O 点时速度最大,回复力为零C.振子在由C点向O 点运动的过程中,回复力逐渐减小,加速度却逐渐增大D.振子在由O 点向B点运动的过程中,弹性势能逐渐增大,加速度却逐渐减小8.若做简谐运动的弹簧振子的振幅是A,最大加速度的值为am,则在位移X=A/2处振子的加速度值a= 。
一、简谐运动练习题及答案
一、简谐运动班级姓名一.选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.随着电信业的发展,手机是常用的通信工具,当来电话时,它可以用振动来提示人们。
振动原理很简单:是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。
当叶片转动后,电动机就跟着振动起来。
其中叶片的形状你认为是下图中的()2.关于机械振动,下列说法正确的是()A.往复运动就是机械振动B.机械振动是靠惯性运动的,不需要有力的作用C.机械振动是受回复力作用D.回复力是物体所受的合力3.下述说法中正确的是()A.树枝在风中摇动是振动B.拍篮球时,篮球的运动是振动C.人走路时手的运动是振动D.转动的砂轮的边缘上某点的运动是振动,圆心可以看作是振动中心4.关于简谐运动的动力学公式F=-kx,以下说法中正确的是()A.k是弹簧倔强系数,x是弹簧长度B.k是回复力跟位移的比例常数,x是做简谐振动的物体离开平衡位置的位移C.对于弹簧振子系统,k是倔强系数,它表示弹簧的性质D.因为k=F/x,所以k与F成正比5.关于简谐运动的有关物理量,下列说法中错误的是()A.回复力方向总是指向平衡位置.B.向平衡位置运动时,加速度越来越小,速度也越来越小.C.加速度和速度方向总是跟位移方向相反.D.速度方向有时跟位移方向相同,有时相反.6.作简谐运动的物体每次通过同一位置时,都具有相同的()A.加速度.B.动量.C.动能.D.位移.E.回复力.F.速度.7.简谐运动是一种:( ) A.匀速运动B.变速运动C.匀加速运动D.变加速运动E.匀减速运动8.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置作简谐振动,当它从C向O点运动的过程中,位移方向及其大小的变化是()A.向右,逐渐增大B.向右,逐渐减小C.向左,逐渐增大D.向左,逐渐减小9.如图所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B间做简谐振动,下列说法正确的是()A.振子在A、B处的加速度和速度均为零B.振子通过O点后,加速度方向改变C.振子通过O点后,速度方向改变D.振子从O→B或从O→A的运动都是匀减速运动10.做简谐运动的弹簧振子,下述说法中正确的是()A.振子通过平衡位置时,速度最大B.振子在最大位移处时,加速度最大C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同D.振子连续两次通过同一位置时,动能相同,机械能相等二、填空题11.回复力的作用是能使物体平衡位置,它是大小,方向的力(填不变或变化)。
简谐运动练习题(带答案)
简谐运动练习题1.如图所示为某弹簧振子在0~5 s内的振动图象,由图可知,下列说法中正确的是()A.振动周期为4 s,振幅为8 cmB.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E.在第1s末第3s末两个时刻振子的振动方向相反2、一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s.则()A.弹簧振子的振幅为0.1mB.弹簧振子的周期为0.8sC.在t=0.2s时,振子的运动速度最大D.在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1mE.在任意0.8s时间内,振子的路程均为0.4m3、一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T,下列说法正确的是()A.若t时刻和t+△t时刻振子运动速度的大小相等,方向相同,则△t一定为T/2的整数倍B.若t时刻和t+△t时刻振子运动位移大小相等,方向相反,则△t一定为T/2的整数倍C.若△t=T,则在t时刻和t+△t时刻振子运动的加速度一定相同D.若△t=T/2,则在t时刻和t+△t时刻弹簧的形变量一定相等E.若△t=T/2,则在t时刻和t+△t时刻弹簧的长度一定不相等4、如图1所示,弹簧振子以点O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2所示,下列说法正确的是()A.t=0.8s时,振子的速度方向向左B.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处C.t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同D.t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小E.t=0.8s到t=1.2s的时间内,振子的加速度逐渐增大5、一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示,已知弹簧的劲度系数为20 N/cm,则()A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N,方向指向x轴的负方向B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向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3.5 cmE.在0~4 s内振子通过的路程为4cm答案:1、ACE2、ABE3、CDE4、ADE5、ABE。
11.1简谐运动练习题(含参考答案)
第1节、《简谐运动》练习题班级:姓名:完成情况:一、选择题1.关于简谐运动,下列说法正确的是 ( )A.简谐运动一定是水平方向的运动B.所有的振动都可以看做是简谐运动C.物体做简谐运动时的轨迹线一定是正弦曲线D.只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动2.如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子从A点运动到C点时,振子离开平衡位置的位移是 ( )A.大小为OC,方向向左 B.大小为OC,方向向右C.大小为AC,方向向左 D.大小为AC,方向向右3.对于做简谐运动的弹簧振子,下述说法中不正确的是 ( )A.振子通过平衡位置时,速度最大B.振子在最大位移处时,速度最大C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同D.振子连续两次通过同一位置时,动能相同4.(多选)一个做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大,则在这段时间内 ( )A.振子的位移越来越大 B.振子正向平衡位置运动C.振子速度与位移方向相同 D.振子速度与位移方向相反5.(多选)以弹簧振子为例,振子做简谐运动的过程中,有两点A、A′关于平衡位置对称,则振子 ( )A.在A点和A′点的位移相同 B.在A点和A′点的位移大小相同C.在两点处的速度可能相同 D.在两点处的速度一定相同6.装有砂粒的试管竖直静立于水面,如图所示,将管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动.若取竖直向上为正方向,则下列描述试管振动的图象中可能正确的是 ( )7.(多选)如图所示为某质点做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )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8.如图7所示为某质点在0~4 s内的振动图象,则 ( )A.质点在3 s末的位移为2 m B.质点在4 s末的位移为8 mC.质点在4 s内的路程为8 m D.质点在4 s内的路程为零9.(多选)如图表示某质点做简谐运动的图象,以下说法正确的是 ( )A.t1、t2时刻的速度相同 B.t1到t2时间内,速度与位移同向C.t2到t3时间内,速度变大,位移变小 D.t1、t3时刻的速度相同二、解答题10.如图所示,简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点,其中:(1)与a点位移相同的点有哪些?(2)与a点速度相同的点有哪些?11.如图所示是某质点做简谐运动的图象,根据图象中的信息,回答下列问题:(1)质点在第3秒末的位移是多少?质点振动过程中的最大位移为多少?(2)在前4 s内,质点经过的路程为多少?参考答案1.D2.B3.B4.BD5.BC6.D7.AC8.C9.BC10. (1)b、e、f (2)d、e11. (1)-10cm 10cm (2)40cm。
高二物理简谐运动试题答案及解析
高二物理简谐运动试题答案及解析1.若物体做简谐运动,则下列说法中正确的是()A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值B.物体通过平衡位置时,所受合力为零,回复力为零,处于平衡状态C.物体每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同D.物体的位移增大时,动能增加,势能减少【答案】C【解析】物体做简谐运动,过同一位置时速度大小相等,方向可能不同,故位移为负值,速度不一定为负值;加速度,故位移为负值,加速度为正值;故A错误;物体通过平衡位置时所受回复力为零,合外力不一定为零,如单摆做简谐运动经过平衡位置时,合外力不为零,故B错误;物体做简谐运动,过同一位置时位移一定,加速度也一定;但速度大小相等,方向可能不同,故速度不一定相同;故C正确;物体的位移增大时,位移增加,势能增加,动能减少,故D错误.【考点】考查了简谐运动2.如图所示,是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中,则此时( ) A.质元Q和质元N均处于加速运动过程中B.质元Q和质元N均处于减速运动过程中C.质元Q处于加速运动过程中,质元N处于减速运动过程中D.质元Q处于减速运动过程中,质元N处于加速运动过程中【答案】D【解析】因为质元P处于加速过程,所以质元P向平衡位置运动,由此可知波沿x轴负方向运动,所以质元Q沿y轴正方向运动,远离平衡位置,速度减小,质元N沿y轴正方向运动,靠近平衡位置,速度增大,故选项ABC错误D正确.【考点】波的传播;简谐运动中质点的振动.3.一个小球和轻质弹簧组成的系统按x1=5 sin cm的规律振动.(1)求该振动的周期、频率、振幅和初相.(2)另一简谐运动的表达式为x2=5 sin cm,求它们的相位差.【答案】(1)s,4 Hz,5 cm,(2)π【解析】(1)已知ω=8π,由ω=得,T=s,f==4 Hz.A=5 cm,φ1=.(2)由Δφ=φ2-φ1得,Δφ=π-=π.4.下列说法中正确的是().A.弹簧振子的运动是简谐运动B.简谐运动就是指弹簧振子的运动C.简谐运动是匀变速运动D.简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种【答案】A【解析】因为简谐运动的合外力不是恒力,所以简谐运动不是匀变速运动;简谐运动是机械振动中最基本、最简单的一种,而不是机械运动中最基本、最简单的一种.注意区分“振动”与“运动”.综上所述只有选项A正确.5.关于振幅,下列说法中正确的是().A.物体振动的振幅越大,振动越强烈B.一个确定的振动系统,振幅越大振动系统的能量越大C.振幅越大,物体振动的位移越大D.振幅越大,物体振动的加速度越大【答案】AB【解析】物体振动的能量由振幅来决定,振幅越大,振动能量越大,振动越强烈,因此A、B正确.振幅是质点离开平衡位置的最大距离,与位移无关,而加速度随时间时刻变化,所以C、D 不正确.6.一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示,已知弹簧的劲度系数为20 N/cm,则()A.图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N,方向指向x轴的负方向B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向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3.5 cm【答案】AB【解析】由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知,图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为,方向指向x轴的负方向,并且现在正在远离O点向x 轴的正方向运动,A、B正确;由图可读出周期为2s,4s内振子做两次全振动,通过的路程是,C、D错误。
高三物理总复习 简谐运动 习题及答案解析
物理总复习:简谐运动一、选择题1、做简谐振动的物体,振动周期为2s,从振子经过平衡位置时开始计时,那么当t = 1.2s 时,物体()A.正在做加速运动,且加速度逐渐增大B.正在做加速运动,且加速度逐渐减小C.正在做减速运动,且加速度逐渐增大D.正在做减速运动,且加速度逐渐减小2、做简谐振动的物体,每一次通过同一位置时,都具有相同的()A.速度B.加速度C.动能D.回复力3、(2016 时后模拟)简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是()A. 周期B. 频率C. 振幅D. 位移4、如图所示,一个弹簧振子在AB间作简谐振动,O是平衡位置。
以某时刻作为计时零点(t=0),过1/4周期,振子具有正方向的最大速度。
那么图中四个图线中哪个能够正确反映振子的振动情况( )5、一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。
若从O点开始计时,经过3s质点第一次经过M点(如图所示);再继续运动,又经过2s它第二次经过M点;则该质点第三次经过M 点还需的时间是()A.8sB.4sC.14sD.10 3s6、如图所示,在一根张紧的水平绳上挂几个摆,其中A、E摆长相等。
先让A摆振动起来,其他各摆随后也跟着振动起来,则()A.其它各摆摆动周期跟A摆相同B.其它各摆振动振幅大小相同C.其它各摆振动振幅大小不相同,E摆振幅最大D.其它各摆振动周期大小不同,D摆周期最大7、一个弹簧振子做简谐振动,周期为T ,设t 1时刻振子不在平衡位置,经过一段时间到t 2时刻,它的速度与t 1时刻的速度大小相等、方向相同。
若t 2-t 1<T/2,则( )A .t 2时刻振子的加速度一定跟t 1时刻大小相等、方向相反B .在(t 1+t 2)/2时刻,振子处在平衡位置C .从t 1到t 2时间内,振子的运动方向不变D .从t 1到t 2时间内,振子的回复力的方向不变8、图(a)是演示简谐振动图象的装置。
当盛沙漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时,摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系,板上的直线OO 1代表时间轴。
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一、选择题(每小题7分,共84分)
1.A关于回复力,下列说法正确的是( )
A.回复力一定是物体受到的合外力
B.回复力只能是弹簧的弹力提供
C.回复力是根据力的作用效果命名的
D.回复力总是指向平衡位置
答案:CD
2.A下列的运动属于简谐运动的是( )
A.活塞在气缸中的往复运动
B.拍皮球时,皮球的上下往复运动
C.音叉叉股的振动
D.小球在左右对称的两个斜面上来回滚动
答案:C
3.A一质点做简谐运动,当位移为正的最大值时,质点的( )
A.速度为正的最大值,加速度为零
B.速度为负的最大值,加速度为零
C.速度为零,加速度为正的最大值
D.速度为零,加速度为负的最大值
答案:D
4.A关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,正确的说法是( )
A.位移减小时,加速度增大,速度增大
B.位移方向总和加速度方向相反,和速度方向相同
C.物体的速度增大时,加速度一定减小
D.物体向平衡位置运动时,速度方向和位移方向相同
答案:C
6.B关于简谐运动中的平衡位置,下列说法正确的是( )
A.平衡位置就是物体所受合外力为零的位置
B.平衡位置就是加速度为零的位置
C.平衡位置就是回复力为零的位置
D.平衡位置就是受力平衡的位置
答案:C
7.B一平台沿竖直方向做简谐运动,一物体置于平台上随台一起运动,当振动平台处于什么位置时,物体对台面的压力最大( )
A.振动平台在最高位置时
B.振动平台向下振动经过平衡位置时
C.振动平台在最低位置时
D.振动平台向上运动经过平衡位置时
答案:C
8.B简谐运动是下列哪一种运动( )
A.匀速直线运动
B.匀加速运动
C.匀变速运动
D.变加速运动
答案:D
9.B做简谐运动的物体每次经过同一位置时,一定相同的物理量是( )
A.速度
B.位移
C.回复力
D.加速度
答案:BCD
11.C对简谐运动的回复力F=-kx的理解,正确的是( )
A.k只表示弹簧的劲度系数
B.式中负号表示回复力总是负值
C.位移x是相对平衡位置的位移
D.回复力只随位移变化,不随时间变化
答案:C
12.C弹簧振子的质量是0.2kg,在水平方向做简谐运动,当它运动到平衡位置左侧x1=2cm的位置时,受到的回复力大小F1=4N,则当它运动到平衡位置右侧
x2=4cm的位置时,它的加速度是( )
A.20m/s2,方向向左B20m/s2,方向向右
C.40m/s2,方向向左
D.40m/s2,方向向右
答案:C。