25年高中物理选择性必修第一册人教版北京专用专题强化练4　振动图像问题.docx

专题强化练4振动图像问题

一、选择题

1.(2024湖南长沙雅礼中学期中)扬声器是语音和音乐的播放装置,在

生活中无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图

像,下列判断正确的是()

A.t=3×10-3s时刻纸盆中心的位移最小

B.t=2×10-3s时刻纸盆中心的加速度最大

C.在0~2×10-3s时间内纸盆中心的速度方向不变

D.纸盆中心做简谐运动的振动方程为x=1.0×10-4sin500πtm

2.(经典题)(2024山东日照实验高级中学月考)如图甲所示,物块M与

m叠放在一起,以O为平衡位置,在a、b之间做简谐运动,两者始终保

持相对静止,取向右为正方向,其振动的位移x随时间t变化的图像如

图乙,则下列说法正确的是()

A.在t1~时间内,物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向,且都在增大

2

B.从t1时刻开始计时,接下来内,两物块通过的路程一定大于A

4

C.在某段时间内,两物块速度增大时,加速度可能增大,也可能减小

1

D.两物块运动到最大位移处时,若轻轻取走m,则M的振幅不变,最大

速度也不变

3.(2023江苏扬中高级中学开学考试)如图甲,用力传感器记录橡皮绳

中拉力的大小随时间变化的情况。向下拉小球然后释放,小球沿竖直

方向运动,某段时间内采集到的信息如图乙所示,则()

A.t2~t3时间内小球向上运动,速度增大

B.t3~t4时间内小球向下运动,加速度增大

C.t4~t5时间内小球向上运动,速度增大

D.t5~t6时间内小球向下运动,加速度不变

二、非选择题

4.(经典题)(2024江苏扬州中学期中,改编)轻弹簧上端固定,下端系一

质量为m=0.2kg的小球,小球静止时弹簧伸长量为8cm。现使小球

在竖直方向上做简谐运动,从小球在最高点释放时开始计时,小球相对

平衡位置的位移随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10

m/s2。

(1)求小球运动到最高点时加速度的大小;

(2)写出小球相对平衡位置的位移随时间变化的关系式;

2

(3)求出小球在0~13s内运动的总路程和13s时刻的位置。

3

答案与分层梯度式解析

专题强化练4振动图像问题

1.D根据振动图像可知,t=3×10-3s时刻纸盆中心的位移为负向的最

大值,A错误;t=2×10-3s时刻纸盆中心位于平衡位置,加速度为零,B错

误;在0~2×10-3s时间内纸盆中心的速度方向先沿x轴正方向再沿x

轴负方向,C错误;纸盆中心做简谐运动的周期为T=4×10-3s,振幅

A=1×10-4m,则可得其振动方程为x=Asin=1.0×10-4sin500πtm,D正

2π

确。

2.B在t1~内,物块m的位移x为正且在减小,由简谐运动回复力F=-

2

kx得,m所受摩擦力沿负方向,且在减小;图像的斜率为负且在增大,m

的速度沿负方向且在增大,A错误。两物块在平衡位置时速度最大,因

此两物块从b→O的平均速率要小于从t1开始经时间内的平均速率,

4

所以从t1开始经两物块通过的路程