高中物理 第1章 机械振动 第2节 振动的描述自我小测 鲁科版选修3-4(2021年最新整理)

高中物理第1章机械振动第2节振动的描述自我小测鲁科版选修3-4 编辑整理：
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振动的描述
1．如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子从B到C的运动时间是1 s,则下列说法正确的是（）
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 cm
C．经过两次全振动,振子通过的路程是20 cm
D．从B开始经过3 s,振子通过的路程是30 cm
2．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（）A．1∶11∶1 B．1∶11∶2
C．1∶41∶4 D．1∶21∶2
3．一个做简谐运动的质点,其振幅是4 cm，频率是2.5 Hz,该质点从平衡位置经过2.5 s 后的位移大小和路程是( )
A．4 cm，24 cm B．4 cm，100 cm
C．0,24 cm D．0，100 cm
4．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A．质点振动的频率是4 Hz
B．在10 s内质点经过的路程是20 cm
C．第4 s末质点的速度为零
D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同
5．悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期T＝2 s，从最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图象如图所示，关于这个图象，下列哪些说法正确( ）
A．t＝1.25 s时，振子的加速度为正，速度也为正
B．t＝1.7 s时,振子的加速度为负,速度也为负
C．t＝1.0 s，振子的速度为零,加速度为负的最大值
D．t＝1。

5 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值
6．如图所示,弹簧振子的小球在B、C之间做简谐运动，O为BC间的中点，B、C间的距离为10 cm，则下列说法正确的是（）
A．小球的最大位移是10 cm
B．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0
C．无论小球在任何位置，它的振幅都是5 cm
D．从任意时刻起，一个周期内小球经过的路程都是20 cm
7．一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，如图所示，若从O点开始计时，经过3 s 质点第一次经过M点，再继续运动,又经过2 s它第二次经过M点，则该质点第三次经过M点还需时间是( ）
A．8 s B．4 s C．14 s D．错误! s
8．一个质点经过平衡位置O,在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图象如图乙所示，设向右为正方向,则OB＝______cm，第0.2 s末质点的速度方向为______,加速度大小为______；第0。

4 s末质点的加速度方向是______；第0.7 s时，质点位置在______区间，质点从O运动到B再到A需时间t＝______s，在4 s内完成______次全振动.
9．一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示。

（1)求t＝0。

25×10－2 s时的位移；
（2）在t＝1。

5×10－2s到2×10－2s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8。

5×10－2 s时间内，质点的路程、位移各多大？
参考答案
1．解析：振子从B→O→C仅完成了半次全振动,所以周期T＝2×1 s＝2 s，振幅A＝BO＝5 cm。

振子在一次全振动中通过的路程为4A＝20 cm，所以两次全振动中通过的路程为40 cm，3 s的时间为1。

5T，所以振子通过的路程为30 cm。

答案：D
2．解析:弹簧的压缩量即为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1∶2。

而对同一振动系统，其周期与振幅无关，则周期之比为1∶1。

答案:B
3．解析:因为质点做简谐运动的频率是2。

5 Hz,所以周期是0。

4 s，质点从平衡位置经过2。

5 s是6错误!周期,因此位移大小是4 cm，路程是4×4×（6＋错误!） cm＝100 cm。

答案：B
4．解析:根据振动图象可知：该简谐运动周期T＝4 s,所以频率f＝错误!＝0。

25 Hz，A 错；10 s内质点通过路程s＝错误!×4A＝10A＝10×2 cm＝20 cm，B正确；第4 s末质点经过平衡位置，速度最大,C错；在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相反,D错。

答案：B
5．解析：由振动图象可以获取相关信息:某时刻振子的位移、加速度方向、速度等.例如t ＝1.25 s时，位移为正，则加速度为负，且振子向平衡位置移动,速度为负，故A错，同理B、D错,C正确.
答案：C
6．解析：O点是平衡位置，小球的最大位移是＋5 cm或－5 cm,故选项A是不正确的。

振幅是物体离开平衡位置的最大距离，反映的是振动物体振动的能力,并不说明物体一定在最大距离处,在O点的小球也能够到达最大距离处，所以小球在O点的振幅也是5 cm，故选项B是不正确的，选项C是正确的。

根据一次全振动的概念知，选项D是正确的.
答案：CD
7．解析:设图中a、b两点为质点振动过程中最大位移处,若开始计时时质点从O点向右运动,从O到M过程历时3 s。

在M→b→M的过程历时2 s,则有错误!＝4 s，质点第三次经过M点还需时间为Δt＝T－2 s＝14 s，故C正确；若开始计时时质点从O点向左运动，则O→a→O→M 的过程历时3 s,从M→b→M历时2 s,显然错误!＋错误!＝4 s得T＝错误! s，质点第3次再经
过M点还需时间Δt＝T－2 s＝错误! s，故D正确.
答案：CD
8．解析：由图象知A＝5 cm,T＝0。

8 s，所以OB＝5 cm。

t＝0.2 s时在平衡位置向A运动，加速度为零；t＝0.4 s时在负最大位移处，加速度为正;t＝0。

7 s时，位移为正，在OB 间向B运动，质点从O→B→A用时错误!,即0.6 s,4 s内完成5次全振动。

答案：5 负方向0 正方向OB0。

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9．解析:(1）由题图可知，A＝2 cm,T＝2×10－2s，振动方程为x＝A sin（ωt－错误!）＝－A cos ωt＝－2cos错误!t cm＝－2cos（102πt） cm
当t＝0.25×10－2 s时，x＝－2cos 错误! cm＝－错误! cm。

(2)由题图可知在1.5×10－2～2×10－2 s内，质点的位移变大，回复力变大，速度变小，动能变小，势能变大。

（3）从t＝0至8.5×10－2 s的时间内，质点的路程为s＝17A＝34 cm，位移为0.
答案：(1)－错误! cm (2）变大变大变小变小变大
（3）34 cm 0。