2018年4月26日简谐运动-学易试题君之每日一题君2018-2018学年下学期高二物理人教版期中复习1.docVIP

4月26日 简谐运动 考纲要求：Ⅰ 难易程度： 如图为某质点做简谐运动的图象，则由图线可知 A．t=2.5 s时，质点的速度与加速度同向 B．t=15 s时，质点的速度与t=0.5 s时速度等大反向 C．t=3.5 s时，质点正处在动能向势能转化的过程之中 D．t=0.1 s和t=2.1 s时质点受到相同的回复力 【参考答案】AC 【试题解析】t=2.5 s时，质点在平衡位置下方向上振动，此时加速度也向上，速度与加速度同向，选项A正确；t=1.5 s时，质点的速度向下，t=0.5 s时速度也向下，则两时刻的速度等大同向，选项B错误；t=3.5 s时，质点向上振动，速度减小，动能减小，势能变大，则质点正处在动能向势能转化的过程之中，选项C正确；t=0.1 s和t=2.1 s时质点位移大小相同，方向相反，则质点受到大小相同，方向相反的回复力，选项D错误。 【知识补给】 简谐运动 1．简谐运动的表达式 （1）动力学表达式：F=–kx，其中“–”表示回复力与位移的方向相反。 （2）运动学表达式：x=Asin(ωt+φ)，其中A代表振幅，ω=2πf表示简谐运动的快慢，（ωt+φ）代表简谐运动的相位，φ叫做初相。 2．简谐运动的对称性 （1）如图所示，振子经过关于平衡位置O对称（OP=OP′）的两点P、P′时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等。 （2）振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO=tOP?。 （3）振子往复运动过程中通过同一段路程（如OP段）所用时间相等，即tOP=tPO。 物体做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体 A．在两点处的位移相同B．在两点处的速度可能相同 C．在两点处的速率一定相同D．在两点处的加速度一定相同 如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间的距离是20 cm，振子由A运动到B的时间是2 s，则 A．从O→B→O振子做了一次全振动 B．振动周期为4 s，振幅是10 cm C．从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cm D．从O开始经过3 s，振子处在平衡位置 下列说法正确的是 A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 B．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5 s后，位移的大小和经过的路程为 A．4 cm、10 cmB．4 cm、100 cm C．0、24 cmD．0、100 cm 如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图象，由图象可知 A．在0.1 s时，由于位移为零，所以振动能量为零 B．在0.2 s时，振子具有最大势能 C．在0.35 s时，振子具有的能量尚未达到最大值 D．在0.4 s时，振子的动能最大 弹簧振子做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是 A．在第1 s末，振子的速度最大且沿+x方向 B．在第2 s末，振子的回复力最大且沿–x方向 C．在第3 s末，振子的加速度最大且沿+x方向 D．在0到5 s内，振子运动的路程为2 cm 【参考答案】 一次全振动通过的路程是4A，故从B开始经过6 s，振子通过的路程是：s=1.5×4A=6A=6×10 cm=60 cm；故C正确；振子从O开始经过3 s=T时，振子运动在A点或B点，不在平衡位置，故D错误。 【名师点睛】本题考查对简谐运动的周期、振幅的理解和判别能力。对于简谐运动质点通过的路程，往往一个周期通过4A去研究。 ABD 根据单摆的周期公式T=2π，得T2=L。在同一地点，g一定，则知T2与L成正比，即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比，故A正确。弹簧振子做简谐振动时，振动系统的机械能守恒，即振动系统的势能与动能之和保持不变，故B正确。根据单摆的周期公式T=2π，知单摆做简谐振动的周期与摆球质量无关，故C错误；系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与固有频率无关，故D正确。 【名师点睛】解决本题的关键要掌握单摆周期公式T=2π，知道单摆的周期与摆球的质量无关，明确受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关。 B 振子振动的周期为：T=1/f=0.4 s，时间t=2.5 s=6T，由于从平衡位置开始振动，经过2.5 s，振子到达最大位移处，其位移大小为：x=A=4 cm。在2.5 s内振子通过的路程为：s=6.25×4A=6.25×4×4 cm=100 cm，故选B。 【名师点睛】本题解题的关键是掌握简谐运动的周期性，知道振子在一个周期内通过的路程是四个振幅，来