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1、(江蘇專版)2022年高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)五十二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
1.彈簧振子在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在振子向著平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中( )
A.振子所受的回復(fù)力逐漸增大
B.振子離開(kāi)平衡位置的位移逐漸增大
C.振子的速度逐漸增大
D.振子的加速度逐漸增大
2.如圖所示,彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中,振子從a到b歷時(shí)0.2 s,振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)速度相同.若它從b再回到a的最短時(shí)間為0.4 s,c、d為振動(dòng)的最遠(yuǎn)點(diǎn),則該振子的振動(dòng)頻率( )
第2題圖
A.1 Hz B.1.25 Hz C.2
2、 Hz D.2.5 Hz
3.(多選)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
第3題圖
A.在第5秒末,振子的速度最大且沿+x方向
B.在第5秒末,振子的位移最大且沿+x方向
C.在第5秒末,振子的加速度最大且沿-x方向
D.在0到5秒內(nèi),振子通過(guò)的路程為10cm
4.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖所示.在1.5 s~2 s的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的速度v、加速度a的大小的變化情況是( )
第4題圖
A.v變小,a變大 B.v變小,a變小
C.v變大,a變小 D.v變大,a變大
5.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖所
3、示,質(zhì)點(diǎn)的速度方向與加速度方向相同的時(shí)間段是( )
第5題圖
A.0~0.3 s和0.6~0.9 s B.0.3~0.6 s和0.9~1.2 s
C.0.3~0.6 s和0.6~0.9 s D.0.6~0.9 s和0.9~1.2 s
6.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下述正確的是( )
第6題圖
A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率為4 Hz
B.在5 s末,加速度為正向最大
C.在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20 cm
D.t1=1.5 s和t2=4.5 s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度相同
7.(多選)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
第7題圖
A
4、.振動(dòng)圖象上的A、B兩點(diǎn)振動(dòng)物體的速度相同
B.在t=0.1 s和t=0.3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等,方向相反
C.振動(dòng)圖象上A、B兩點(diǎn)的速度大小相等,方向相反
D.質(zhì)點(diǎn)在t=0.2 s和t=0.3 s時(shí)的動(dòng)能相等
8.有一彈簧振子,振幅為0.8 cm,周期為0.5 s,初始時(shí)具有負(fù)方向的最大加速度,則它的振動(dòng)方程是( )
A.x=8×10-3sin(4πt+)m
B.x=8×10-3sin(4πt-)m
C.x=8×10-1sin(πt+)m
D.x=8×10-1sin(t+)m
9.(多選)如圖,輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊,物塊沿
5、豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),以豎直向上為正方向, 物塊簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.1sin(2.5πt)m.t=0 時(shí)刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t=0.6 s時(shí),小球恰好與物塊處于同一高度,取重力加速度的大小為g=10 m/s2,下列說(shuō)法中正確的是( )
第9題圖
A.h=1.7 m
B.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8 s
C.0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2 m
D.t=0.4 s時(shí),物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反
10.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移和時(shí)間關(guān)系如圖所示.
(1) 求t=0.25×10-2 s時(shí)的位移.
(2) 在t=1.5×10-2 s到2×10-2 s
6、的振動(dòng)過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、速度、動(dòng)能、勢(shì)能如何變化?
(3) 在t=0到8.5×10-2 s這段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的路程、位移各為多大?
第10題圖
課時(shí)作業(yè)(五十二) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1.C 【解析】 在振子向著平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,振子所受的回復(fù)力逐漸減小,振子離開(kāi)平衡位置的位移逐漸減小,振子的速度逐漸增大,振子的加速度逐漸減小,C正確.
2.B 【解析】 經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)速度相同,可知a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,tOb =0.1 s;振子從b再回到a的最短時(shí)間t=2tbc+tba=0.4 s,可得tbc==0.1 s,所以tOc
7、=tOb+tbc=
0.1 s+0.1 s=0.2 s,而tOc=,所以振子振動(dòng)周期T=4tOc=0.8 s,振子振動(dòng)頻率f==1.25 Hz,故B正確.
3.BCD 【解析】 由圖可以看出第5秒末時(shí),振子處于正向最大位移,此時(shí)振子的速度為零、有負(fù)向的最大加速度,BC正確,A錯(cuò)誤.物體的振幅A=2 cm,在0到5 s內(nèi),振子經(jīng)過(guò)個(gè)全振動(dòng),路程為×4A=5A=10 cm,D正確.
4.A 【解析】 由振動(dòng)圖線可知,質(zhì)點(diǎn)在1.5 s~2 s的時(shí)間內(nèi)沿負(fù)方向振動(dòng),向端點(diǎn)運(yùn)動(dòng),故質(zhì)點(diǎn)的速度越來(lái)越小,位移逐漸增大,回復(fù)力逐漸變大,加速度逐漸變大,故選項(xiàng)A正確.
5.B 【解析】 質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)
8、加速度方向與回復(fù)力方向相同,與位移方向相反,總是指向平衡位置;位移增加時(shí)速度與位移方向相同,位移減小時(shí)速度與位移方向相反.
6.C 【解析】 由振動(dòng)圖象可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為4 s,頻率為0.25 Hz,A錯(cuò)誤.在5 s末,加速度為負(fù)向最大,B錯(cuò)誤.10 s=2.5 T,在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是4 A×2.5=20 cm,C正確.t1=1.5 s和t2=4.5 s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度大小相同,方向不同,D錯(cuò)誤.
7.BC 【解析】 A、B兩處位移相同,速度大小相等,但方向相反,A錯(cuò)誤,C正確.在t=
0.1 s和t=0.3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移最大,方向相反,由F=-kx,a=,B
9、正確.t=0.2 s時(shí),物體通過(guò)平衡位置,速度最大,動(dòng)能最大,而t=0.3 s時(shí),速度為零,動(dòng)能最小,故D錯(cuò).
8.A 【解析】 振幅A=0.8 cm=8×10-3m,角頻率ω==4π rad/s.由題知初始時(shí)(即t=0時(shí))振子在正向最大位移處,即sin Φ0=1,得Φ0=,故振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方程為:x=8×10-3sin(4πt+) m,選項(xiàng)A正確.
9.AB 【解析】 t=0.6 s時(shí),物塊的位移為y=0.1sin(2.5π×0.6) m=-0.1 m;則對(duì)小球h+|y|=gt2,解得h=1.7 m,選項(xiàng)A正確;簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是T==0.8 s,選項(xiàng)B正確;0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是
10、3A=0.3 m,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;t=0.4 s=,此時(shí)物塊在平衡位置向下振動(dòng),則此時(shí)物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相同,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
10.(1) -cm (2) 位移變大,回復(fù)力變大,速度變小,動(dòng)能變小,勢(shì)能變大
(3) 34 cm 2 cm
【解析】 (1) 由圖可知A=2 cm,T=2×10-2 s,
則振動(dòng)方程為x=-2cos(100πt) cm,
當(dāng)t=0.25×10-2 s時(shí),x=-2cos cm=-cm.
(2)由圖可知在1.5×10-2-2×10-2 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移變大,回復(fù)力變大,速度變小,動(dòng)能變小,勢(shì)能變大.
(3)從t=0到8.5×10-2 s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的路程為s=17A=34 cm,位移為2 cm.