2019-2020年高中物理 第1章 機械振動 第2節(jié) 振動的描述自我小測 魯科版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理 第1章 機械振動 第2節(jié) 振動的描述自我小測 魯科版選修3-4 1．如圖所示，彈簧振子在B、C間振動，O為平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子從B到C的運動時間是1 s，則下列說法正確的是（　?。? A．振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動 B．振動周期是1 s，振幅是10 cm C．經(jīng)過兩次全振動，振子通過的路程是20 cm D．從B開始經(jīng)過3 s，振子通過的路程是30 cm 2．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（　?。? A．1∶1　1∶1 B．1∶1　1∶2 C．1∶4　1∶4 D．1∶2　1∶2 3．一個做簡諧運動的質(zhì)點，其振幅是4 cm，頻率是2.5 Hz，該質(zhì)點從平衡位置經(jīng)過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 4．一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是（　?。? A．質(zhì)點振動的頻率是4 Hz B．在10 s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20 cm C．第4 s末質(zhì)點的速度為零 D．在t＝1 s和t＝3 s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相同 5．懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T＝2 s，從最低點位置向上運動時開始計時，在一個周期內(nèi)的振動圖象如圖所示，關(guān)于這個圖象，下列哪些說法正確（　　） A．t＝1.25 s時，振子的加速度為正，速度也為正 B．t＝1.7 s時，振子的加速度為負(fù)，速度也為負(fù) C．t＝1.0 s，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值 D．t＝1.5 s時，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值 6．如圖所示，彈簧振子的小球在B、C之間做簡諧運動，O為BC間的中點，B、C間的距離為10 cm，則下列說法正確的是（　?。? A．小球的最大位移是10 cm B．只有在B、C兩點時，小球的振幅是5 cm，在O點時，小球的振幅是0 C．無論小球在任何位置，它的振幅都是5 cm D．從任意時刻起，一個周期內(nèi)小球經(jīng)過的路程都是20 cm 7．一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動，如圖所示，若從O點開始計時，經(jīng)過3 s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點，再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2 s它第二次經(jīng)過M點，則該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需時間是（　　） A．8 s B．4 s C．14 s D． s 8．一個質(zhì)點經(jīng)過平衡位置O，在A、B間做簡諧運動，如圖甲所示，它的振動圖象如圖乙所示，設(shè)向右為正方向，則OB＝______cm，第0.2 s末質(zhì)點的速度方向為______，加速度大小為______；第0.4 s末質(zhì)點的加速度方向是______；第0.7 s時，質(zhì)點位置在______區(qū)間，質(zhì)點從O運動到B再到A需時間t＝______s，在4 s內(nèi)完成______次全振動。 9．一質(zhì)點做簡諧運動，其位移和時間關(guān)系如圖所示。 （1）求t＝0.2510－2 s時的位移； （2）在t＝1.510－2 s到210－2 s的振動過程中，質(zhì)點的位移、回復(fù)力、速度、動能、勢能如何變化？ （3）在t＝0到8.510－2 s時間內(nèi)，質(zhì)點的路程、位移各多大？ 參考答案 1．解析：振子從B→O→C僅完成了半次全振動，所以周期T＝21 s＝2 s，振幅A＝BO＝5 cm。 振子在一次全振動中通過的路程為4A＝20 cm，所以兩次全振動中通過的路程為40 cm,3 s的時間為1.5T，所以振子通過的路程為30 cm。 答案：D 2．解析：彈簧的壓縮量即為振子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1∶2。而對同一振動系統(tǒng)，其周期與振幅無關(guān)，則周期之比為1∶1。 答案：B 3．解析：因為質(zhì)點做簡諧運動的頻率是2.5 Hz，所以周期是0.4 s，質(zhì)點從平衡位置經(jīng)過2.5 s是6周期，因此位移大小是4 cm，路程是44（6＋） cm＝100 cm。 答案：B 4．解析：根據(jù)振動圖象可知：該簡諧運動周期T＝4 s，所以頻率f＝＝0.25 Hz，A錯；10 s內(nèi)質(zhì)點通過路程s＝4A＝10A＝102 cm＝20 cm，B正確；第4 s末質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，速度最大，C錯；在t＝1 s和t＝3 s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相反，D錯。 答案：B 5．解析：由振動圖象可以獲取相關(guān)信息：某時刻振子的位移、加速度方向、速度等。例如t＝1.25 s時，位移為正，則加速度為負(fù)，且振子向平衡位置移動，速度為負(fù)，故A錯，同理B、D錯，C正確。 答案：C 6．解析：O點是平衡位置，小球的最大位移是＋5 cm或－5 cm，故選項A是不正確的。振幅是物體離開平衡位置的最大距離，反映的是振動物體振動的能力，并不說明物體一定在最大距離處，在O點的小球也能夠到達(dá)最大距離處，所以小球在O點的振幅也是5 cm，故選項B是不正確的，選項C是正確的。根據(jù)一次全振動的概念知，選項D是正確的。 答案：CD 7．解析：設(shè)圖中a、b兩點為質(zhì)點振動過程中最大位移處，若開始計時時質(zhì)點從O點向右運動，從O到M過程歷時3 s。在M→b→M的過程歷時2 s，則有＝4 s，質(zhì)點第三次經(jīng)過M點還需時間為Δt＝T－2 s＝14 s，故C正確；若開始計時時質(zhì)點從O點向左運動，則O→a→O→M的過程歷時3 s，從M→b→M歷時2 s，顯然＋＝4 s得T＝ s，質(zhì)點第3次再經(jīng)過M點還需時間Δt＝T－2 s＝ s，故D正確。 答案：CD 8．解析：由圖象知A＝5 cm，T＝0.8 s，所以O(shè)B＝5 cm。t＝0.2 s時在平衡位置向A運動，加速度為零；t＝0.4 s時在負(fù)最大位移處，加速度為正；t＝0.7 s時，位移為正，在OB間向B運動，質(zhì)點從O→B→A用時，即0.6 s,4 s內(nèi)完成5次全振動。 答案：5　負(fù)方向　0　正方向　OB　0.6　5 9．解析：（1）由題圖可知，A＝2 cm，T＝210－2 s，振動方程為x＝Asin（ωt－）＝－Acos ωt＝－2cost cm＝－2cos（102πt） cm 當(dāng)t＝0.2510－2 s時，x＝－2cos cm＝－ cm。 （2）由題圖可知在1.510－2～210－2 s內(nèi)，質(zhì)點的位移變大，回復(fù)力變大，速度變小，動能變小，勢能變大。 （3）從t＝0至8.510－2 s的時間內(nèi)，質(zhì)點的路程為s＝17A＝34 cm，位移為0。 答案：（1）－ cm　（2）變大　變大　變小　變小　變大 （3）34 cm　0