资源描述：
《2019_2020学年高中物理第一章3简谐运动的图像和公式练习（含解析）教科版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.简谐运动的图像和公式课时过关·能力提升1.关于一质点做简谐运动的图像,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解析:振动图像表示位移随时间的变化规律,不是运动轨迹,选项A错误,选项C正确;由图像可以判断某时刻质点的位移和速度方向,选项B、D正确.答案:BCD2.一个质点做简谐运动的图像如图所示,从图中可以知道( )A.在t=0时,质点位移为零,速度和加速度也为零B.在t
2、=4s时,质点的速度最大,方向沿y轴的负方向C.在t=3s时,质点振幅为-5cm,周期为4sD.无论何时,质点的振幅都是5cm,周期都是4s解析:t=0、t=4s时,质点位于平衡位置,x=0,a=0,速度最大,方向沿y轴正方向;质点振动周期T=4s,振幅A=5cm,选项D正确.答案:D3.一单摆做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asinπ4t,以下说法正确的是( )A.此单摆的周期为2sB.2s末回复力沿正方向C.3s末速度方向沿正方向D.4s末摆球受到的回复力为零解析:由位移随时间变化的关系式x=Asinπ
3、4t可得,ω=π4rad/s,则T=2πω=2ππ4s=8s,故A错误;2s末位移大小为x=Asinπ4t=Asinπ4×2=A,力的方向与位移方向相反,故2s末回复力沿负方向,故B错误;周期为8s,故3s末38T的速度方向为负方向,故C错误;4s末位移大小为x=Asinπ4t=Asinπ4×4=0,质点位于平衡位置,回复力为零,故D正确.答案:D4.有两个振动,其表达式分别是x1=3sin100πt+π3cm,x2=6sin100πt+π4cm,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
4、们的相位差恒定D.它们的振动步调一致解析:由简谐运动的公式可看出,两振动的振幅分别为3cm和6cm,选项A错误;角速度ω=100πrad/s相同,周期T=2πω也相同,选项B正确;相位差Δφ=π3-π4=π12,为定值,故相位差恒定,选项C正确,选项D错误.答案:BC5.一弹簧振子做简谐运动,其振动图像如图所示,那么在T2-Δt和T2+Δt(Δt是微小的时间)两时刻,振子的:①速度相同;②加速度相同;③相对平衡位置的位移相同;④振动的能量相同.以上选项中正确的是( ) A.①②B.②③C
5、.③④D.①④解析:对于T2-Δt和T2+Δt两时刻,由已知可知两时刻振子的位置关于平衡位置对称,所以速度、加速度、位移大小相等,由图像可知速度方向也相同,但位移、加速度方向不同,所以①④正确,②③错误,选项D正确.答案:D6.(2018·天津理综)一振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点.t=0时振子的位移为-0.1m,t=1s时位移为0.1m,则( )A.若振幅为0.1m,振子的周期可能为23sB.若振幅为0.1m,振子的周期可能为45sC.若振幅为0.2m,振子的周期可能为4sD.若振幅为0.2m,振子的周期
6、可能为6s解析:由题意可知振子在1s内由-0.1m的位置运动到0.1m的位置,若其振幅为0.1m,则Δt=n+12T=1s(n=0,1,2,3,…),则n=1时T=23s,但T不可能等于45s,选项A正确、B错误.若简谐运动的振幅为0.2m,需分几种情况进行讨论,若t=0和t=1s时质点沿x轴正向振动,满足n+16T=1s(n=0,1,2,…),当n=0时,T=6s;若t=0时质点沿x轴正向振动,t=1s时质点沿x轴负向振动,或t=0时质点沿x轴负向振动,t=1s时质点沿x轴正向振动,满足n+12T=1s(n=0,1,
7、2,…);若t=0和t=1s时质点沿x轴负向振动,满足(n+56)T=1s(n=0,1,2,…),可得C错误,D正确.答案:AD7.A、B两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动的情况.(1)A开始观察时,振子正好在平衡位置并向下运动,试在图甲中画出A观察到的弹簧振子的振动图像.已知经过1s后,振子第一次回到平衡位置,振子振幅为5cm(设平衡位置上方为正方向,时间轴上每格代表0.5s).(2)B在A观察3.5s后,开始观察并记录时间,试在图乙上画出B观察到的弹簧振子的振动图像.解析:(1)由题意知,振子的振动周期T=
8、2s,振幅A=5cm.根据正方向的规定,A观察时,振子从平衡位置向-x方向运动,经t=0.5s,达到负向最大位移.画出的A观察到的振子的振动图像如图甲所示.(2)因为t=3.5s=74T,根据振动的重复性,这时振子的状态跟经过时间t'=34T的状态相同,所以B开始观察时,振子正好处于正向最大位移处.画出的B观察到的振子的振动图像如
