新版高中物理2.2简谐运动的描述（同步练习）（解析版）-【新教材精创】2020-2021学年高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第一册).docVIP

2.2简谐运动的描述

一、选择题

1.(多选)弹簧振子在AOB之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B之间的距离为8cm，完成30次全振动所用时间为60s，则()

A．振子的振动周期是2s，振幅是8cm

B．振子的振动频率是2Hz

C．振子完成一次全振动通过的路程是16cm

D．从振子通过O点时开始计时，3s内通过的路程为24cm

【答案】CD

【解析】A、B之间距离为8cm，振幅是4cm，T＝2s，f＝0.5Hz，振子完成一次全振动通过的路程是4A，即16cm，3s内运动1.5个周期，总路程为24cm.

2．(单选)如图所示是一质点做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是()

A．t1至t2时刻质点完成一次全振动

B．t1至t3时刻质点完成一次全振动

C．t1至t4时刻质点完成一次全振动

D．t2至t4时刻质点完成一次全振动

【答案】C

【解析】一次全振动结束，各物理量刚好回到本次全振动开始时的值，从图象上来看，刚好完成一次周期性变化，所以只有t1～t4时间对应一次全振动．

3.(多选)如图，弹簧振子在BC间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离是10cm，B→C运动时间是1s，则()

A．振动周期是1s，振幅是10cm

B．从B→O→C振子做了一次全振动

C．经过两次全振动，通过的路程是40cm

D．从B开始运动经过3s，振子通过的路程是30cm

【答案】CD

【解析】明确描述振动的物理量，弄清它们之间的关系是解题的关键．

4.(多选)如图所示，为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是()

A．由P→Q位移在增大

B．由P→Q速度在增大

C．由M→N位移是先减小后增大

D．由M→N位移始终减小

【答案】AC

【解析】物体经过平衡位置向正方向运动，先后经过P、Q两点，故位移增大，速度减小；物体从正方向最大位移处向负方向运动，先后经过M、N两点，且N点在平衡位置另一侧，故从M→N位移先减小后增大．

5.(单选)如图所示，为某一弹簧振子的振动图像，下列说法不正确的是()

A．t1时刻，振子的位移为正，加速度为负

B．t2时刻，振子的位移为负，速度为正

C．t1与t2时刻，弹簧的长度相同

D．t3时刻，振子的速度与t2时刻相同

【答案】B

【解析】振动图像描述的是振子的位移随时间的变化规律．在横轴上方时，位移为正值，加速度为负值，而在横轴下方时，与在上方相反．在t1与t2时刻，振子的位移相同，说明振子一定在同一位置，所以弹簧长度相同．t2和t3时刻，振子位移大小相等、方向相反，位置关于平衡位置对称，速度大小相等，且都沿负方向，所以速度相同．

6.(单选）一个做简谐运动的质点，其振幅是4cm，频率是2.5Hz，该质点从平衡位置经过2.5s后的位移大小和路程是()

A．4cm，24cm B．4cm，100cm

C．0，24cm D．0，100cm

【答案】B

【解析】.因为简谐运动频率是2.5Hz，所以周期是0.4s，质点从平衡位置经过2.5s是6eq\f(1,4)个周期，因此位移大小是4cm，路程是4×4×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6＋\f(1,4)))cm＝100cm.

7.(单选)如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置，把向右的方向选为正方向，以某时刻作为计时零点(t＝0)，经过eq\f(1,4)周期，振子具有正方向的最大加速度，那么如图所示的四个振动图像中能正确反映振动情况的图像是()

【答案】D

【解析】从计时起经eq\f(1,4)周期，振子具有正方向的最大加速度，即eq\f(1,4)周期末振子在负的最大位移处，说明开始计时时振子从平衡位置O向负方向A处运动，故选项D正确.

8.(单选)关于简谐运动下列说法正确的是()

A．简谐运动一定是水平方向的运动

B．所有的振动都可以看做是简谐运动

C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线

D．只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动

【答案】:D

【解析】:物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生，各个方向都有可能发生，A错．回复力满足F＝－kx的振动才是简谐运动，B错．物体做简谐运动时，位移随时间按照正弦规律变化，轨迹是直线，C错．物体振动的图像是正弦曲线，回复力就一定满足F＝－kx，一定是做简谐运动，D对．

9.(单选)弹簧振子在AB间做简谐振动，O为平衡位置，AB间距离是20cm，A到B运动时间是2s，如图所示，则()

A．从O→B→O振子做了一次全振动

B．振动周期为2s，振幅是10cm

C．从B开始经过6s，振子通过的路程是60cm

D．从O开始经过3