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

【創(chuàng)新設(shè)計】2013-2014高中物理 1.2 振動的描述同步訓(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，振動周期為2 s，運(yùn)動到平衡位置時開始計時，當(dāng)t1.2 s圖129時，物體()A正在做加速運(yùn)動，加速度的值正在增大B正在做減速運(yùn)動，加速度的值正在減小C正在做減速運(yùn)動，加速度的值正在增大D正在做加速運(yùn)動，加速度的值正在減小解析對彈簧振子，周期為2 s，當(dāng)t1 s時，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，位移最大，速度為零t1.2 s時，振子正在做減速運(yùn)動，加速度正在增大，所以C正確答案C2如圖1210所示為某質(zhì)點振動圖象，從圖可知()圖1-2-10A*2.第3 s內(nèi)質(zhì)點的位移是5 cmB第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)質(zhì)點的速度方向相同C第3 s內(nèi)質(zhì)點的速度方向沿x方向D第2 s內(nèi)和第5 s內(nèi)質(zhì)點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是一個質(zhì)點的振動圖象，根據(jù)圖象回答下列問題：(1)振動的振幅多大；圖1211(2)振動的頻率多大；(3)在t0.1 s、0.3 s、0.5 s、0.7 s時質(zhì)點的振動方向解析(1)振幅為最大位移的絕對值，從圖象可知振幅A5 cm.(2)從圖象可知周期T0.8 s，則振動的頻率為f Hz1.25 Hz.(3)由各時刻的位移可判斷：t0.1 s、0.7 s時，質(zhì)點的振動方向沿x軸正方向；t0.3 s、0.5 s時，質(zhì)點的振動方向沿x軸負(fù)方向答案(1)5 cm(2)1.25 Hz(3)0.1 s、0.7 s時沿x軸正方向，0.3 s、0.5 s時沿x軸負(fù)方向4有一個在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放讓它振動，第二次把彈簧壓縮2x后釋放讓它振動，則先后兩次振動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，而對同一振動系統(tǒng)，其周期與振幅無關(guān)，周期之比為11.故正確的選項為B.答案B知識點二簡諧運(yùn)動圖象的應(yīng)用5一個彈簧振子在A、B間做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，如圖1112所示，以某一時刻作計時起點(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振動圖象中，正確反映振子振動情況(以向右為正方向)的是()圖1112解析本題可采用逐項代入法，找到周期時，具有正方向最大的加速度的是D，故選D.答案D6.一質(zhì)點做簡諧運(yùn)動的圖象如圖1213所示，在前2 s內(nèi)具有最大負(fù)方向速度的時刻是 () 圖1-2-13A0.5 s B1 sC1.5 s D2 s解析質(zhì)點經(jīng)過平衡位置時速度最大，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)下一時刻位移的變化來判斷，還可以根據(jù)簡諧運(yùn)動的過程來判斷該題中，從t0到t1 s時間內(nèi)質(zhì)點向負(fù)的最大位移處運(yùn)動，因此可判斷速度方向為負(fù)答案A7.如圖1214表示某質(zhì)點簡諧運(yùn)動的圖象，以下說法正確的是 ()At1、t2時刻的速度相同B從t1到t2這段時間內(nèi)，速度與加速度同向 圖1214C從t2到t3這段時間內(nèi)，速度變大，加速度變小Dt1、t3時刻的加速度相同 解析t1時刻振子速度最大，t2時刻振子速度為零，故A不正確；t1到t2這段時間內(nèi)，質(zhì)點遠(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這段時間內(nèi)，質(zhì)點向平衡位置運(yùn)動，速度在增大，而加速度在減小，故C正確；t1和t3時刻質(zhì)點在平衡位置，故加速度均為零，D正確答案CD知識點三簡諧運(yùn)動的函數(shù)表達(dá)式8兩個簡諧運(yùn)動的表達(dá)式分別為xA10sincm，xB8sin(4t)cm，下列說法正確的是()A振動A超前振動BB振動A滯后振動BC振動A滯后振動BD兩個振動沒有位移相等的時刻解析(tB)(tA)BA，說明振動A滯后振動B，或者說振動B超前振動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，故有位移相等的時刻，故B正確，A、C、D錯誤答案B9某質(zhì)點做簡諧運(yùn)動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為xAsin t，則質(zhì)點()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)點振動周期為T 8 s，則該質(zhì)點振動圖象如右圖所示，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A正確、B錯誤；第3 s末和第5 s末的位移方向相反，但兩點的斜率均為負(fù)，故速度方向相同，選項C錯誤、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，并開始計時，則經(jīng)過0.12 s時 ()圖1215A小球位于BO之間，運(yùn)動方向向右B小球位于BO之間，運(yùn)動方向向左C小球位于CO之間，運(yùn)動方向向右D小球位于CO之間，運(yùn)動方向向左解析因振子頻率是5 Hz，則周期為0.2 s，題中所給的時間0.12 sT<T.而<T<T，因此在0.12 s時，振子應(yīng)位于CO之間且正向O運(yùn)動，所以選項C正確，A、B、D錯誤答案C11用余弦函數(shù)描述一簡諧運(yùn)動，已知振幅為A，周期為T，初相，則振動曲線為下圖中的哪一個()解析根據(jù)題意可以寫出振動表達(dá)式為xAcos，故選A.答案A12一質(zhì)點做簡諧運(yùn)動，先后以相同的速度依次通過A、B兩點，歷時1 s，質(zhì)點通過B點后再經(jīng)過1 s又第二次通過B點，在這2 s內(nèi)質(zhì)點通過的總路程為12 cm，則質(zhì)點的振動周期和振幅分別為()A3 s、6 cm B4 s、6 cmC4 s、9 cm D2 s、8 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為兩個最大位置，取向右為正方向，現(xiàn)把小球向右移動5 cm到B點，放手后發(fā)現(xiàn)小球經(jīng)過1 s第一次到達(dá)C點，如果從B點放手時開始計時，求：圖1216(1)小球做簡諧運(yùn)動的振幅、周期各是多少？(2)寫出小球運(yùn)動的位移表達(dá)式(3)如果從小球經(jīng)過平衡位置向左運(yùn)動開始計時，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T2×1 s2 s.(2)因為，所以 rad/s.又據(jù)題意知t0時，x5 cm.因為簡諧運(yùn)動的表達(dá)式是xAsin (t)，把上面已知數(shù)據(jù)代入得，所以該振動的表達(dá)式x5sincm.(3)如果從小球經(jīng)過平衡位置向左運(yùn)動開始計時，則t0時，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