2013-2014高中物理 1.2 振動(dòng)的描述同步訓(xùn)練 魯科版選修

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1、【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2013-2014高中物理 1.2 振動(dòng)的描述同步訓(xùn)練 魯科版選修3-4圖1291.如圖129所示,彈簧振子以O(shè)為平衡位置,在BC間振動(dòng),振動(dòng)周期為2 s,運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),當(dāng)t1.2 s圖129時(shí),物體()A正在做加速運(yùn)動(dòng),加速度的值正在增大B正在做減速運(yùn)動(dòng),加速度的值正在減小C正在做減速運(yùn)動(dòng),加速度的值正在增大D正在做加速運(yùn)動(dòng),加速度的值正在減小解析對(duì)彈簧振子,周期為2 s,當(dāng)t1 s時(shí),振子再一次經(jīng)過平衡位置,速度與初始方向相反離開平衡位置,t1.5 s時(shí),位移最大,速度為零t1.2 s時(shí),振子正在做減速運(yùn)動(dòng),加速度正在增大,所以C正確答案C2如圖1210所示為某質(zhì)點(diǎn)

2、振動(dòng)圖象,從圖可知()圖1-2-10A*2.第3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是5 cmB第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同C第3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿x方向D第2 s內(nèi)和第5 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同解析由圖象的斜率可分析速度的大小、方向,答案A、D正確答案AD3.圖1211是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,根據(jù)圖象回答下列問題:(1)振動(dòng)的振幅多大;圖1211(2)振動(dòng)的頻率多大;(3)在t0.1 s、0.3 s、0.5 s、0.7 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向解析(1)振幅為最大位移的絕對(duì)值,從圖象可知振幅A5 cm.(2)從圖象可知周期T0.8 s,則振動(dòng)的頻率為f Hz1.25 Hz.(3)由各時(shí)刻的位移可判斷:t

3、0.1 s、0.7 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿x軸正方向;t0.3 s、0.5 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿x軸負(fù)方向答案(1)5 cm(2)1.25 Hz(3)0.1 s、0.7 s時(shí)沿x軸正方向,0.3 s、0.5 s時(shí)沿x軸負(fù)方向4有一個(gè)在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子,第一次用力把彈簧壓縮x后釋放讓它振動(dòng),第二次把彈簧壓縮2x后釋放讓它振動(dòng),則先后兩次振動(dòng)的周期之比和振幅之比分別為()A11,11 B11,12C14,14 D12,12解析彈簧的壓縮量即為振動(dòng)過程中偏離平衡位置的最大距離,即振幅,故振幅之比為12,而對(duì)同一振動(dòng)系統(tǒng),其周期與振幅無關(guān),周期之比為11.故正確的選項(xiàng)為B.答案B知識(shí)點(diǎn)二簡(jiǎn)諧運(yùn)

4、動(dòng)圖象的應(yīng)用5一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置,如圖1112所示,以某一時(shí)刻作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(t為0),經(jīng)周期,振子具有正方向最大的加速度,那么在下圖所示的幾個(gè)振動(dòng)圖象中,正確反映振子振動(dòng)情況(以向右為正方向)的是()圖1112解析本題可采用逐項(xiàng)代入法,找到周期時(shí),具有正方向最大的加速度的是D,故選D.答案D6.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖1213所示,在前2 s內(nèi)具有最大負(fù)方向速度的時(shí)刻是 () 圖1-2-13A0.5 s B1 sC1.5 s D2 s解析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置時(shí)速度最大,速度方向可以根據(jù)切線斜率的正、負(fù)來判斷,也可以根據(jù)下一時(shí)刻位移的變化來判斷,還可以根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過程來

5、判斷該題中,從t0到t1 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向負(fù)的最大位移處運(yùn)動(dòng),因此可判斷速度方向?yàn)樨?fù)答案A7.如圖1214表示某質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象,以下說法正確的是 ()At1、t2時(shí)刻的速度相同B從t1到t2這段時(shí)間內(nèi),速度與加速度同向 圖1214C從t2到t3這段時(shí)間內(nèi),速度變大,加速度變小Dt1、t3時(shí)刻的加速度相同 解析t1時(shí)刻振子速度最大,t2時(shí)刻振子速度為零,故A不正確;t1到t2這段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)遠(yuǎn)離平衡位置,故速度背離平衡位置,而加速度指向平衡位置,所以二者方向相反,則B不正確;在t2到t3這段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度在增大,而加速度在減小,故C正確;t1和t3時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在平衡位置,故加速度

6、均為零,D正確答案CD知識(shí)點(diǎn)三簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的函數(shù)表達(dá)式8兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式分別為xA10sincm,xB8sin(4t)cm,下列說法正確的是()A振動(dòng)A超前振動(dòng)BB振動(dòng)A滯后振動(dòng)BC振動(dòng)A滯后振動(dòng)BD兩個(gè)振動(dòng)沒有位移相等的時(shí)刻解析(tB)(tA)BA,說明振動(dòng)A滯后振動(dòng)B,或者說振動(dòng)B超前振動(dòng)A,由于A的位移在10 cm和10 cm之間變化,B的位移在8 cm和8 cm之間變化,故有位移相等的時(shí)刻,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤答案B9某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為xAsin t,則質(zhì)點(diǎn)()A第1 s末與第3 s末的位移相同B第1 s末與第3 s末的速度相同C第3 s末與第5 s末的位

7、移方向相同D第3 s末與第5 s末的速度方向相同解析根據(jù)xAsin t可求得該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T 8 s,則該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如右圖所示,圖象的斜率為正表示速度為正,反之為負(fù),由圖可以看出第1 s末和第3 s末的位移相同,但斜率一正一負(fù),故速度方向相反,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤;第3 s末和第5 s末的位移方向相反,但兩點(diǎn)的斜率均為負(fù),故速度方向相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確答案AD10.如圖1215所示,彈簧振子的頻率為5 Hz,讓振子從B位置開始振動(dòng),并開始計(jì)時(shí),則經(jīng)過0.12 s時(shí) ()圖1215A小球位于BO之間,運(yùn)動(dòng)方向向右B小球位于BO之間,運(yùn)動(dòng)方向向左C小球位于CO之間,運(yùn)動(dòng)方向向右D小球位于CO

8、之間,運(yùn)動(dòng)方向向左解析因振子頻率是5 Hz,則周期為0.2 s,題中所給的時(shí)間0.12 sTT.而TT,因此在0.12 s時(shí),振子應(yīng)位于CO之間且正向O運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤答案C11用余弦函數(shù)描述一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),已知振幅為A,周期為T,初相,則振動(dòng)曲線為下圖中的哪一個(gè)()解析根據(jù)題意可以寫出振動(dòng)表達(dá)式為xAcos,故選A.答案A12一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),先后以相同的速度依次通過A、B兩點(diǎn),歷時(shí)1 s,質(zhì)點(diǎn)通過B點(diǎn)后再經(jīng)過1 s又第二次通過B點(diǎn),在這2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的總路程為12 cm,則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和振幅分別為()A3 s、6 cm B4 s、6 cmC4 s、9 cm D2 s、8

9、 cm解析2A12 cm,則A6 cm,如右圖所示,0.5 s0.5 s1 s,則T4 s,B正確答案B13如圖1216是一彈簧振子,O為平衡位置,B、C為兩個(gè)最大位置,取向右為正方向,現(xiàn)把小球向右移動(dòng)5 cm到B點(diǎn),放手后發(fā)現(xiàn)小球經(jīng)過1 s第一次到達(dá)C點(diǎn),如果從B點(diǎn)放手時(shí)開始計(jì)時(shí),求:圖1216(1)小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期各是多少?(2)寫出小球運(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式(3)如果從小球經(jīng)過平衡位置向左運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí),則小球的位移表達(dá)式如何?解析(1)根據(jù)振幅的定義,可知振幅A5 cm;根據(jù)周期的定義可知,周期T21 s2 s.(2)因?yàn)?,所?rad/s.又據(jù)題意知t0時(shí),x5 cm.因?yàn)楹?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式是xAsin (t),把上面已知數(shù)據(jù)代入得,所以該振動(dòng)的表達(dá)式x5sincm.(3)如果從小球經(jīng)過平衡位置向左運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí),則t0時(shí),x0,此后位移負(fù)值變大,所以小球的位移表達(dá)式x5sin (t) cm.答案(1)5 cm2 s(2)x5sincm(3)x5sin (t) cm

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