【学案导学备课精选】2015年高中物理1.3简谐运动的图像和公式同步练习(含解析)教科版选修3-4课案.doc

第3节　简谐运动的图像和公式 1．以横坐标表示________，纵坐标表示________________________________________，描绘出简谐运动的质点的________随________变化的图像，称为简谐运动的图像(或振动图像)．简谐运动的图像是一条________(或________)曲线． 2．由简谐运动的图像，可以直接读出物体振动的________和________．用图像记录振动的方法在实际生活中有很多应用，如医院里的________________、监测地震的____________等． 3．简谐运动的表达式：x＝________________或x＝________________.其中A表示简谐运动的________，T和f分别表示简谐运动的周期和频率，________或________表示简谐运动的相位，Φ表示t＝0时的相位，叫做初相位，简称初相．频率相同、初相不同的两个振动物体的相位差是________． 4．如图1所示是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是(　　) 图1 A．振动周期是2×10－2 s B．第2个10－2 s内物体的位移是－10 cm C．物体的振动频率为25 Hz D．物体的振幅是10 cm 5．摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取t＝0)，当振动至t＝ 时，摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图像是下图中的(　　) 6．物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin (100t＋) m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin (100t＋) m．比较A、B的运动(　　) A．振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 m B．周期是标量，A、B周期相等为100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A的相位始终超前B的相位 概念规律练 知识点一　简谐运动的图像 1．如图2所示是表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是(　　) 图2 A．t1时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动 B．t2时刻振子的位移最大 C．t3时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动 D．该图像是从平衡位置计时画出的 2．如图3所示是某质点做简谐运动的振动图像，根据图像中的信息，回答下列问题： 图3 (1)质点离开平衡位置的最大距离是多少？ (2)在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？ (3)质点在第2秒末的位移是多少？在前4秒内的路程是多少？ 知识点二　简谐运动的表达式 3．一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程． 知识点三　简谐运动的相位、相位差 4．如图4所示，A、B为两弹簧振子的振动图像，求它们的相位差． 图4 5．有两个振动的振动方程分别是：x1＝3sin (100πt＋) cm，x2＝5sin (100πt＋) cm，下列说法正确的是(　　) A．它们的振幅相同 B．它们的周期相同 C．它们的相位差恒定 D．它们的振动步调一致 方法技巧练 根据图像判断物体运动情况的技巧 6．如图5所示为质点P在0～4 s内的振动图像，下列叙述正确的是(　　) 图5 A．再过1 s，该质点的位移是正向最大 B．再过1 s，该质点的速度方向向上 C．再过1 s，该质点运动到平衡位置 D．再过1 s，该质点的速度为零 7．如图6所示为一弹簧振子的振动图像，如果振子的质量为0.2 kg，求： 图6 (1)从计时开始经过多少时间位移第一次达到最大； (2)从第2 s末到第3 s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、位移各是怎样变化的． 1．关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是(　　) A．表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线 B．由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向 C．表示质点的位移随时间变化的规律 D．由图像可判断任一时刻质点的速度方向 2．如图7所示是某振子做简谐运动的图像，以下说法中正确的是(　　) 图7 A．因为振动图像可由实验直接得到，所以图像就是振子实际运动的轨迹 B．振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹 C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度 D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向 3．如图8是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法正确的是(　　) 图8 A．该图像的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置 B．从图像可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的 C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，可让底片沿垂直x轴方向匀速运动 D．图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同 4．如图9所示为弹簧振子的振动图像，关于振子的振动，下列