2020-2021学年第2节 振动的描述巩固练习

2.2振动的描述同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．对于做简谐振动的物体下列说法错误的是（　　）

A．加速度变小时，速度变大 B．速度变小时，位移变大

C．位移变小时，回复力变大 D．回复力变小时，速度变大

2．下列物理量属于矢量的是（　　）

A．振幅 B．动量变化率

C．电流强度 D．电动势

3．如图甲所示的弹簧振子（以O点为平衡位置在B、C间振动），取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是（   ）

A．t = 0时，振子处在O位置

B．振子运动的周期为4s

C．t = 4s时振子对平衡位置的位移为10cm

D．t = 2.5s时振子对平衡位置的位移为5cm

4．一个质点做简谐运动，它的振动图像如图中的曲线部分所示，则（　　）

A．有向线段OA是质点在t1时刻的位移

B．有向线段OA在t轴上的投影是质点在t1时刻的位移

C．有向线段OA在x轴上的投影是质点在t1时刻的位移

D．有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率

5．根据图可知，关于一次全振动，下列说法中正确的是(　　)

A．从B经O运动到C的过程

B．从任意一点出发再回到该点的过程

C．从任意一点出发再次同方向经过该点的过程

D．从平衡位置出发再次回到平衡位置的过程

6．水平放置的弹簧振子先后以振幅4A和2A振动,振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程中的平均速度分别为v1和v2,则(       ).

A．v1=2v2 B．2v1=v2 C． D．v1=v2

7．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间距离是20 cm，从A到B运动时间是2 s，则（　　）

A．从O→B→O振子做了一次全振动

B．从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cm

C．振动周期为2 s，振幅是10 cm

D．从O开始经过3 s，振子处在平衡位置

8．做简谐运动的物体，通过平衡位置时，其（　　）

A．合外力为零 B．回复力为零 C．加速度为零 D．速度为零

9．如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．振动图象的频率是4Hz

B．2s末速度为负方向，加速度最大

C．3s末，质点速度为零，加速度为正的最大值

D．5s末速度为最大值，而加速度为零

10．如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．振子在O点受到的弹簧弹力等于零

B．振子在C点和D点的回复力相同

C．时，振子的速度方向为竖直向上

D．到的时间内，振子通过的路程为3cm

11．一弹簧振子做简谐运动，周期为T（　　）

A．若t和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相同，则△t一定是的整数倍

B．若t和（t+△t）时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则△t一定是的整数倍

C．若△t=T，则t和（t+△t）时刻振子运动的加速度一定相等

D．若△t=，则t和（t+△t）时刻弹簧的长度一定相等

12．某质点做简谐运动的振幅为A,周期为T,则质点在时间内的最大路程是

A．1.5A B．A C．0.5A D．0.2A

13．如图所示，甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上，已知甲的质量小于乙的质量。当细线突然断开，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中（　　）

A．甲的最大加速度大于乙的最大加速度

B．甲的最大速度小于乙的最大速度

C．甲的振幅大于乙的振幅

D．甲的振幅小于乙的振幅

14．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为y＝0.1sin（2.5πt）m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10m/s2。以下判断正确的是（　　）

A．简谐运动的周期是1.25s

B．h＝1.8m

C．t＝0.4s时，物块与小球运动方向相同

D．0.6s内物块运动的路程为0.2m

15．理论表明：弹簧振子的振动周期，总机械能与振幅A的平方成正比，即，k为弹簧的劲度系数，m为振子的质量。如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定，另一端连接着质量为m的物块，物块在光滑水平面上往复运动。当物块运动到最大位移为A的时刻，把另一质量也为m的物块轻放在其上，两个物块始终一起振动设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。放上质量也为m的物块后，下列说法正确的是（　　）

A．物块振动周期变为原来的2倍

B．两物块之间的动摩擦因数至少为

C．物块经过平衡位置时速度为

D．系统的振幅可能减小

二、填空题（共4题）

16．一列简谐横波在t=0时的波形图如图甲所示，图乙是介质中质点P的振动图象．则该波沿x轴_________ (填“正”或“负”)方向传播；平衡位置在x=0处的质点回到平衡位置且沿y轴负方向运动的时刻为_________．

17．一个简谐运动的振动方程为，这个振动的振幅是_____；频率是_____；在时的相位是_____；在的时间内振子通过的路程是_____。

18．如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN = 8cm。从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动方程的表达式为x = ________cm；（向右为正方向）

19．将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m 的小球，将小球向下拉离平衡位置后松开，小球上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取g。则

（1）小球做简谐运动的周期T=_______．

（2）为验证小球振动周期T与质量m的关系，需多次改变m值并测得相应的T值，并通过作图法得到周期与质量的关系．在实验过程中：

① 若在弹性限度内，弹簧的最大伸长量为Δ L，则实验时最大振幅A为_______；                                          

② 用停表测量周期T，在图示的哪个位置作为计时的开始与终止更好？_______（选填 “（a）”、“（b）”或“（c）”）                    

（3）为方便用作图法处理数据，横坐标表示m，纵坐标表示T2。借助以上图象，也可以用以测量弹簧的劲度系数，若某同学在测量过程中，误将49次全振动记为50次，那么测得的劲度系数将_______（填“变大” “变小”或“不变”）。

三、综合题（共4题）

20．弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20 cm．某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到达C点，求：

（1）质点在2.25 s的位置及位移；

（2）振子在5 s内通过的路程及5 s末的位移大小；

21．如图所示，将弹簧振子从平衡位置O向右拉开4cm后放手，让它做简谐运动，已知从放手到第一次回到平衡位置的时间为0.1s，求：

(1)弹簧振子的振幅、周期、频率；

(2)振子在5s时间内通过的路程；

(3)振子从0.2s到0.3s向哪个方向做怎样的运动？

22．一水平弹簧振子做简谐运动的位移与时间的关系如图。

（1）该简谐运动的周期和振幅分别是多少；

（2）求t＝0.25×10﹣2s时振子的位移；

（3）从t＝0到t＝8.25×10﹣2s的时间内，振子的路程多大？

23．一个弹簧振子做简谐运动，频率为，振幅为.当振子具有最大正向速度的瞬时开始计时，在图画出振动图像.

(        )

参考答案：

1．C

2．B

3．B

4．C

5．C

6．A

7．B

8．B

9．C

10．C

11．C

12．B

13．A

14．C

15．B

16．     负     （）s,n=0,1,2,3,

17．     5     1          20

18．4cos

19．          △L-     b     变大

20．（1）平衡位置   10 cm   （2）2 m   0

21．(1)4cm；0.4s；2.5Hz；(2)2m；(3) 向右做加速运动。

22．(1) ；；(2)-1.41cm；(3)34cm

23．