高二物理选修3-4同步练习：11.2《简谐运动的描述》(人教版)

一、描述简谐运动的物理量┄┄┄┄┄┄┄┄① 1．振幅(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。

用A 表示，单位为米(m)。

(2)物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量；振幅的大小反映了振动系统能量的大小。

2．全振动：振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程。

3．周期(T)和频率(f)内容 周期频率定义 做简谐运动的物体完成一次全振动需要的时间 单位时间内完成全振动的次数单位 秒(s)赫兹(Hz)物理含义 表示振动快慢的物理量关系式T ＝1f相位：表示振动物体不同状态的物理量，用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。

[说明]1．振幅是振子离开平衡位置的最大距离，数值上等于最大位移的绝对值。

2．正确理解全振动，应注意把握全振动的五个特征 (1)振动特征：一个完整的振动过程。

(2)物理量特征：位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同。

(3)时间特征：历时一个周期。

(4)路程特征：振幅的4倍。

(5)相位特征：增加2π。

①[判一判]1．振幅就是指振子的位移(×)2．振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程(×) 3．振子完成一次全振动的路程等于振幅的4倍(√) 二、简谐运动的表达式┄┄┄┄┄┄┄┄②简谐运动的一般表达式为：x ＝Asin(ωt＋φ)。

1．x 表示振动物体相对于平衡位置的位移。

2．A 表示简谐运动的振幅。

3．ω是一个与频率成正比的量，称做简谐运动的圆频率，表示简谐运动振动的快慢，ω＝2πT ＝2πf。

4．(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ表示t ＝0时的相位，叫做初相。

[说明]1．相位差是指两个相位之差，在实际应用中经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差，设其初相位分别为φ1和φ2，其相位差Δφ＝(ωt＋φ2)－(ωt＋φ1)＝φ2－φ1，它反映出两个简谐运动的步调差异。

(1)同相：表明两个振动物体步调相同，相差位Δφ＝0。

人教版物理选修3-4课堂同步精选练习11.2简谐运动的描述1、如图所示,弹簧振子以O为平衡位置,在BC间做简谐运动,则()A.从B→O→C为一次全振动B.从O→B→O→C为一次全振动C.从C→O→B→O→C为一次全振动D.从D→C→O→B→O→D为一次全振动解析：(1)从全振动中路程与振幅间的固定关系上解决本题:A项对应的路程是振幅的2倍,B项所述过程为振幅的3倍,C、D所述过程中路程为振幅的4倍,故C、D两项正确。

(2)从全振动意义上解答此题:即物体完成一次全振动时,一定回到了初始位置,且以相同的速度回到初始位置,可判断C、D两项正确。

【答案】CD2、关于振幅,下列说法正确的是()A.振幅是矢量,方向是从平衡位置指向最大位移处B.振幅描述的是物体振动的快慢C.振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅,是标量D.做简谐运动的振子在振动的过程中振幅是不断变化的解析：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,振幅的大小表示振动的强弱,振幅越大,表示振动越强,对于一个简谐运动来讲,振子在振动的过程中振幅是不变的。

故正确选项为C。

【答案】C3、关于简谐运动的频率,下列说法正确的是()A.频率越高,振动质点运动的速度越大B.频率越高,单位时间内速度的方向变化的次数越多C.频率是50 Hz时,1 s内振动物体速度方向改变100次D.弹簧振子的振动频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关解析：简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系,描写物体运动的快慢用速度,而速度是变化的,假如说物体振动过程中最大速度越大,也不能说明它的频率越大,振动得越快和运动得越快意义是不同的,故A项错误;做简谐运动的物体在一个周期内速度的方向改变两次,频率越高,单位时间内所包含的周期个数越多,速度方向变化的次数就越多,故B、C项正确;弹簧振子的频率与物体通过平衡位置的速度没有关系,它由振动系统(质量m和弹簧的劲度系数k)决定,故D项错误。

简谐运动的描述同步练习(一)1．一个作简谐运动的振子，离开平衡位置后3s经过某一点M，再经过2s后又经过M点，再经过 s它将第三次经过M点．2、如图所示，振动质点做简谐运动，先后以相等而反向的加速度经过ａ、ｂ两点时，历时2 ｓ，过ｂ点后又经2 ｓ，仍以相同加速度再经ｂ点，其振动周期为________.3.一个弹簧振子被分别拉离平衡位置３ｃｍ和６ｃｍ处放手，使它们都做简谐运动，则前后两次振幅之比为_______，周期之比为______，回复力的最大值之比为______.4.如图中，弹簧振子在AA′间做简谐运动，已知频率为２Ｈｚ，若从振子到达A 点时开始计时，1分钟内振子经过平衡位置O点______次，经过Ａ′点_______次.5.弹簧振子做简谐运动的振幅为Ａ，周期为T，若将振幅减小为原来的，那么周期将是原来的______倍，若将振幅增大为原来的3倍，那么周期将是原来的______倍.6．在一分钟内，甲振动30次，乙振动75次，则（）A．甲的周期为0.5s，乙的周期为0.8sB．甲的周期为2s，乙的周期为1.25sC．甲的周期为2s，乙的频率为1.25HzD．甲的频率期为0.5Hz，乙的频率为0.8s7．关于简谐振动的以下几个说法中，错误的是（）A．质点从平衡位置起第1次到最大位移处所需时间为（T为周期）B．质点走过一个振幅那么长的路程用的时间是C．质点在时间内走过的路程恒等于一个振幅的长度D．质点在时间内走过的路程可以大于，也可以小于一个振幅的长度8、对于秒摆，下列说法正确的是（）A.摆长缩短为原来的１／４时，频率是１ HzB.摆球质量减小到原来的１／４时，周期是4秒C.振幅减为原来的１／４时，周期是2秒D.如果重力加速度减为原来的１／４时，频率为０.２５ Hz9.一质点在平衡位置O附近做简谐运动，它离开平衡位置向N点运动，经0.15 ｓ第一次经过N点，再经过0.1 ｓ第二次通过N点，则该质点的周期为多少ｓ?该质点再经过多少ｓ第三次经过N点?10. 如图所示，为一弹簧振子，O为振动的平衡位置，将振子拉到位置C从静止释放，振子在BC间往复运动．已知BC间的距离为20cm，振子在4秒钟内振动了10次．（1）求振幅、周期和频率（2）若规定从O到C的方向为正方向，试分析振子在从过程中所受回复力F，加速度a和速度v的变化情况．答案：1、142、Ｔ＝８ｓ3、１∶２；１∶１；１∶２4、２４０；１２０5、1；16．CD7．BC8、ＡＣＤ9.０.８ｓ；０.７ｓ10.（1）（2）按题设从为正方向，则当振子在平衡位置右侧时位移为正，在平衡位置左侧时位移为负．所以当振子从运动时，位移方向为正，大小在减少，回复力方向为负，加速度方向为负，回复力和加速度的大小都在减小．振子的速度方向为负，加速度与速度方向一致，速度在增大；振子到达O位置时位移，F、a均为零，v最大．当振子从运动时，位移方向为负，位移x在增大，回复力F、加速度a方向为正，大小在增大，此过程速度方向为负，a 与v反向，振子从做减速运动，v在减小，到达B位置时F、a为正向最大，．。

人教版物理高二选修3-4 11. 2简谐运动的描述同步练习姓名: 班级: 成绩:一、选择题〔共15题；共35分〕1.〔2分〕〔2021 •静安模拟〕一列简谐横波沿x轴传播,a、b为x轴上的两质点,平衡位置分别为x=0, x=xb 〔xb>0〕. a点的振动规律如下图.波速为v=lm/s,在t=ls时b的位移为0. 05m,那么以下判断正确的选项是〔〕A .从t=0时刻起的2s内,a质点随波迁移了 21nB . t=O.5s时,质点a的位移为0.05mC .假设波沿x轴正向传播,那么可能xb=0. 5mD .假设波沿x轴负向传播,那么可能xb=2.5m2.〔2分〕〔2021高二下-上饶期中〕一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置0为x轴的坐标原点.从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间关系的图象是〔〕C.匹3.〔3分〕〔2021高二下•内蒙古期中〕有两个振动,其表达式分别是xl=5sin 〔100兀t+ 1 〕 cm, x2=5sin 〔100 nt+ f 〕 cm,以下说法正确的选项是〔〕A .它们的振幅相同B .它们的周期相同C .它们的相位差恒定D .它们的振动步调一致4.〔2分〕质点做简谐运动,以下各物理量中变化周期是振动周期一半的是〔〕A .位移B .回复力C .加速度D .动能［5.〔2分〕某一弹簧振子的振动图象如下图,那么由图象判断以下说法正确的选项是〔〕A .前2s走过的路程是10cmB.第2s内振子向平衡位置运动,加速度在增大C .第2s时和第4s时振子的位移相等,运动方向相同D .在1.5s和2. 5s这两个时刻振子系统的势能相同,动能也相同.6.〔2分〕〔2021高一下•海淀期末〕手持较长软绳端点0以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图.绳上有另一质点P,且0、P的平衡位置间距为L.厂0时,0 位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,以下判断正确的选项是〔〕A .该简谐波是纵波B .该简谐波的最大波长为2LTC.t二五时,P在平衡位置上方3TD . t= 8时,P的速度方向竖直向上7.〔2分〕卡车在水平道路上行驶,货物随车厢上下做简谐运动而不脱离底板,设向下为正方向,其振动图像如图所示,那么货物对底板压力小于货物重力的时刻是〔〕A .时刻tlB.时刻t28.〔2分〕〔2021高二下•会宁期中〕一质点作简谐振动的图象如下图,那么该质点〔〕A .在.至0.01s内,速度与加速度同向B .在0.01s至0.02s内,速度与回复力同向C .在0.025s时刻,速度与加速度均为负值D .在0.04s时,速度最大,回复力为零9.〔2分〕〔2021高二下•拉萨期末〕某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为‘二4四向X.力那么〔〕A .质点的振幅为8cmB .质点的振动周期为2sC .在0~ls内,质点的速度逐渐增大D .在广2s内,质点的动能逐渐增大10.〔3分〕〔2021高三上•黑龙江期末〕如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地而上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.假设以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随x变化的图象如图乙所示.其中0A段为直线,AB段是与0A 相切于A点的曲线,BC 是平滑的曲线,那么关于R、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系式正确的选项是〔〕A . xA=h, aA=g整B . xB=h+ ~ , aB=O痴gC . xC=h+ k , aC=gD . xC>h+ k , aOg11.〔3分〕〔2021高二下•西安期中〕某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x二Asin号,那么质点〔〕A .第1 s末与第3 s末的位移相同B .第1 s末与第3 s末的速度相同C . 3 s末至5 s末的位移方向都相同D . 3 s末至5 s末的速度方向都相同12.〔2分〕〔2021高二下•怀仁期中〕公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T.取竖直向上为正方向,以某时刻作为计时起点,即『0,其振动图象如下图,那么〔〕±A . t二三T时,货物对车厢底板的压力最大B . t二1T时,货物对车厢底板的压力最小3C . t=4 T时,货物对车厢底板的压力最大 3D . t二1T时,货物对车厢底板的压力最小13.〔3分〕〔2021高二下•怀仁期末〕图〔a〕为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图〔b〕为媒质中平衡位置在x=L 5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点,以下说法正确的选项是〔〕A .波速为0. 5m/sB .波的传播方向向右C . 0〜2s时间内,P运动的路程为8cmD . 0〜2s时间内,P向y轴正方向运动E .当厂7s时,P恰好回到平衡位置14.〔2分〕一单摆的摆长为40cm,摆球在厂0时刻正从平衡位置向右运动,假设g取10 m/s2 ,那么在1s 时摆球的运动情况是〔〕A .正向左做减速运动,加速度正在增大B .正向左做加速运动,加速度正在减小C .正向右做减速运动,加速度正在增大D .正向右做加速运动,加速度正在减小15.〔3分〕〔2021 •黄冈模拟〕以下说法正确的选项是〔〕A . 一个质点做往复运动时所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比,这个质点一定在做简谐运动B .单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关C .只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象D .火车鸣笛向我们敢来,听到的笛声频率将比声源发出的频率高E .向人体内发射频率的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收,测出反射波的频率编号就能知道血液的速度,这种方法应用的是多普勒效应二、填空题〔共5题；共13分〕16.〔2分〕同一介质中相向传播的两列简谐横波在某一时刻的波形如下图,此时两列波分别向右传至x= 4 m和向左传至x=8 m处,它们的振幅均为5cm.从此刻起经0.25s, x=2m处的质点A恰第1次到达波峰,那么该两列波波速v=m/s,令它们相遇时t=0,那么x=6m 处质点的振动方程为y=.分I分318.弹簧振子振动的最大位移是1cm,那么完成一次全振动振子通过的路程是_________ cm.如下图,在水平方向上振动的弹簧振子的受力情况分别是___________ 、、分319.一质点做简谐振动,振动图象如下图,在tl、t2时刻这个质点相同的物理量有：20.〔4分〕如图甲,弹簧振子在BC间振动,0为BC的中点.假设取水平向右为正方向,那么振动图象如图乙所示,可知,弹簧振子的振动周期为,频率为, BC间距离为振子第二次到B点.三、解做题〔共5小题〕〔共5题；共48分〕21.〔8分〕[物理一一选修3-4]（1）以下说法中正确的选项是__ .A .偏振光可以是横波,也可以是纵波B .声源与观察者相互靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率C .相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关D .雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象E .光学镜头上的增透膜利用了光的干预现象（2）一列自右向左传播的简谐横波,在厂0时刻的波形图如下图,此时坐标为〔1, tl=0. 6 S 时刻,P质点在『0时刻后首次位于波峰位置.Q点的坐标是〔-3, 0〕.求:从廿0开始,经过0〕的质点刚好开始振动,在(i)这列波的传播速度:(ii)质点Q第三次位于波峰的时刻.22.(10分)(2021高二下•怀仁期中)如下图,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体,mA=0. 1kg, mB=0. 5kg,系统静止时弹簧伸长15cm,假设剪断A、B间的细绳,A做简谐振动,求：(1)其最大加速度是多少？(2)其振幅是多少？23.(15分)(2021高二下•邯郸期末)一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有P、Q两个质点,它们相距0.8m,当t=0时,P、Q两点位移恰好都是正的最大值,且P、Q间只有一个波谷.当t=0. 6s时,P、Q两点正好都处于平衡位置,且P、Q两点间有一个波峰和一个波谷,且波峰距Q点为0.2m,试求：(1)假设波由P传到Q.波的周期：(2)假设波由Q传到P,波的速度：(3)假设波由Q传到P,从30时开始观察,哪些时刻P、Q间(P、Q除外)只有一个质点的位移等于振幅.24.(5分)如下图,A、B叠放在光滑水平地而上,B与自由长度为L0的轻弹簧相连,当系统振动时,A、B始终无相对滑动,己知mA=3m , mB=m ,当振子距平衡位置的位移x的大小为时,系统的加速度大小为a ,求: A、B间摩擦力Ff与位移x的函数关系.•W725.(10分)如下图,一轻质弹簧上端系于天花板上,一端挂一质量为m的小球,弹簧的劲度系数为k,将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后,小球做简谐运动,那么：(1)小球从放手运动到最低点,下降的高度为多少?(2)小球运动到最低点时的加速度大小为多少？参考答案一、选择题〔共15题；共35分〕1-1、口2-1, C3-1、AEC4-1, 05-1, 06-1, C7-1, C8-1, A9-1, 010-K 'BQ11-1、 A,D12-1, C13-1、ACE14-1, D15-1. &DE二、填空题〔共5题；共13分〕【第1空】416-1,【第2空】- 1051112^4 c?/r〕17-1、【第1空】4【第I空】重力【第2空】支持力18-1.【第3空】弹簧的弹力【第1空】因S相同【第2空】动能相同19-1、【第3空】谢现存Q同【第1空】2s［第2空］0.5Hz【第｝空］2cm20-1,【第4空】3.5s三、解做题〔共5小题〕〔共5题；共48分〕21-1. BCES〕由图可以知道波长入=〃m『0衣=打'那么:7 = 0^根据波速、波长市1周期的关系可得v=^ = 喂"=0.05w Is 1U«2xS»〔II 〕当.第一次到达最大正向位移时,八=芈=舞$= 1S • Jf UQ〕21.2、当原三次到达最大正向9时r产凸十2T =2而〞 i 解：旅动中阚的最大加速度为垢:舁=4峭工5 =50m/s2 ; 22-1、 U.1解：由两球铮止时的力平街和牛,得：由kx 二(niA+niB ) g /得 k=(叫户靠Jg =(0」旬・5"10 =40N/m x 0.15防断A 、B 间细线后,檎通过平衡位置时弹簧的伸长量为x A = 等 =0Q25m仆仆 c 那么振藩为 A=x - x A =15cm 2.5cm=12.5cm22-2、蜷；假设波由P 传到Q ,由雌合翊猾到,［二(n+? )T 」得T 二忐=芸 s. (n:0,1,2…) 4 4>汁3 4汁3 〞,答：假设波由P 传到Q ,波的周期为田j s.(n =0 , 1.2 ,…)23-1 > Lr+3解:假设波由Q 传到P r 由题结合波形得到,"(J ) T ,得T 二招 s .又由图看出波长人=0.8m r 那么波速u= 1 =1(4〃+1) • 书什1 1 5 m/s .(n=0,1,2 ,…)S ：假设波由Qff 到P ,波的速度为 1(4«+1) m/s . ( n=0,1, 2 r ...) ZJ —/、 *23-3解；波形应每隔离半个周期时,P. Q 问(P 、Q 除外)只有一个波峰或波谷时,只有一个质点的位移等于振幅,那么时间t=n . 4 =1.2ns ( n=0 f 1 f 2 f S f ...)S :假设波由Q 传到P ,从UO 时开始观察f 在L2n$ ( n 二0,1.2 , 3….)时刻P 、Q 问(P 、Q 除外)只有一个Ifi 点的位移等于 振幅.冏单簧的劲度系数为k ,以A 、R 丝体为研究对彖,掰进水平方向上做简喈运动f 其制单赘的弹力作为系辘湎复力,所以对系统运动距平衡位置 区 时, 2有 k 40mls )a >当系她勺位移为x 时,A 、B 间的都草僚力为F,,此时A. B 具有共同加速度d .对会有一 Sa = g+ f)a ②手后小球到达平衡位舌0点,弹簧伸长了 X ,那么：防立罕JC 也是振动过程中球,平衡位量的最大距驾所以小球从放手 • •运动到最低点下降高度为2%即匹• 25-1、 * 25-2、小球在最高点时小球只受重力,其加速度为9最低点和最高点对平衡位置的位移大〃厢等,故加il 度大〃相等为g. 缙合24-1、 的尸—陋 Ie。

课时11.2简谐运动的描述1.理解振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。

2.了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意义。

3.了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。

4.理解简谐运动图象的物理意义,会依据振动图象推断振幅、周期和频率等。

重点难点:对简谐运动的振幅、周期、频率、全振动等概念的理解,相位的物理意义。

教学建议:本节课以弹簧振子为例,在观看其振动过程中位移变化的周期性、振动快慢的特点时,引入描绘简谐运动的物理量(振幅、周期和频率),再通过单摆试验引出相位的概念,最终对比前一节得出的图象和数学表达式,进一步体会这些物理量的含义。

本节要特殊留意相位的概念。

导入新课:你有宠爱的歌手吗?我们经常在听歌时会评价,歌手韩红的音域宽广,音色洪亮圆润;歌手王心凌的声音甜蜜;歌手李宇春的音色嘶哑,独具共性……但同样的歌曲由大多数一般人唱出来,却经常显得干巴且单调,为什么呢?这些是由音色打算的,而音色又与频率等有关。

1.描述简谐运动的物理量(1)振幅振幅是振动物体离开平衡位置的①最大距离。

振幅的②两倍表示的是振动的物体运动范围的大小。

(2)全振动振子以相同的速度相继通过同一位置所经受的过程称为一次③全振动,这一过程是一个完整的振动过程,振动质点在这一振动过程中通过的路程等于④4倍的振幅。

(3)周期和频率做简谐运动的物体,完成⑤一次全振动的时间,叫作振动的周期;单位时间内完成⑥全振动的次数叫作振动的频率。

在国际单位制中,周期的单位是⑦秒,频率的单位是⑧赫兹。

用T表示周期,用f表示频率,则周期和频率的关系是⑨f=。

(4)相位在物理学中,我们用不同的⑩相位来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。

2.简谐运动的表达式(1)依据数学学问,xOy坐标系中正弦函数图象的表达式为y=A sin(ωx+φ)。

(2)简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式为x=A sin(ωt+φ),其中A代表简谐运动的振幅,ω叫作简谐运动的“圆频率”,ωt+φ代表相位。

简谐运动的描述同步练习(二)1．一个在水平方向上做简谐运动的质点，它的振幅是2cm，频率是2Hz，原点从平衡位置开始，在1s内所通过的路程是（）A．2.56m B．2m C．0.16m D．0.08m2．一个在水平方向做简谐运动的质点，振幅为5cm，周期为2s，该质点从平衡位置开始经过25s，它对平衡位置的位移大小为（）A．0B．5cm C．10cm D．250cm3．一个弹簧振子，第一次用把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比为（）A．1：2B．2：1C．1：1D．1：44.一个弹簧振子的振动周期为0.4 ｓ，当振子从平衡位置开始向右运动，经１.２６ｓ时振子做的是.（）A.振子正向右做加速运动B.振子正向右做减速运动C.振子正向左做加速运动D.振子正向左做减速运动5.已知某弹簧振子做简谐运动的振幅为4 ｃｍ，下列说法正确的是______.A.振子的最大位移是8 ｃｍB.从任意时刻起，一个周期内振子通过的路程是16 ｃｍC.从任意时刻起，半个周期内振子通过的路程是8 ｃｍD.从任意时刻起，１／４周期内振子通过的路程是4 ｃｍ6.如图所示，弹簧振子在ＡＡ′间做简谐运动，测得ＡＡ′相距8 ｃｍ，则：①振幅为______②振子完成4次全振动所经过的总路程为_______.7.弹簧振子做简谐运动，从振子第一次通过平衡位置时开始计时，到第15次通过平衡位置时停止计时，测得这段时间为１４ｓ，则该弹簧振子的周期为_______，频率为_____.8.如图所示，振子从平衡位置O点开始向右运动，在ＡＡ′间做简谐运动，到M 点时速率第一次等于ｖ，经过ｔ1秒通过路程ｓ1后，速率第二次等于ｖ，又经过ｔ2秒通过路程ｓ2后，速率第三次等于ｖ，则该振子的振动周期T等于______，振幅A等于______.9.如图所示，在光滑水平面上弹簧振子以振幅A做简谐振动，在质量为M的滑块上面放一质量为ｍ的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为ｋ，试求：①使砝码随滑块一起振动的回复力是______力；②当砝码与滑块的滑动摩擦因数为μ时，要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅_____.10.一个弹簧振子的振动频率为Hz，如图，振子在BC间往复运动，BC间距为20cm从振子经过平衡位置向右运动开始计时，到s时，振子的位移是多大？（规定向右为正方向）振子通过的路程是多少？答案：1．C2．A3．C4.Ｃ5.ＢＣ6.①４ｃｍ；②６４ｃｍ7.２ｓ；０.５Ｈｚ8、２（ｔ1＋ｔ2）；9.静摩擦力；μg（Ｍ＋ｍ）／ｋ10.由Hz，可求出s，由cm，可知cm．由s，可知在这段时间内振子完成全振动的次数为，即振子从0开始振动了16个周期另加，所以s时振子的位移cm，即振子在C位置．振子通过的路程．。

简谐运动的描述1．某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，位移x随时间t变化的关系为x=A sin ωt，振动图象如图所示，下列说法不正确的是A．弹簧在第1 s末与第3 s末的长度相同B．简谐运动的角速度ωrad/sC．第3 s AD．从第3s末到第5 s末，振子的速度方向发生变化【答案】D2．如图所示为水平面内振动的弹簧振子，O是平衡位置，A是最大位移处，不计小球与轴的摩擦，则下列说法正确的是A．每次经过O点时的动能不相同B．从A到O的过程中加速度不断增加C．从A到O的过程中速度不断减小D．从O到A的过程中速度与位移的方向相同【答案】D3．如图所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是A．振动周期是2×10-2 sB．第2个1×10-2 s内物体的位移是-10 cmC．物体的振动频率为25 HzD．物体的振幅是10 cm【答案】CD4．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=A sin π4t，则质点A．第1 s末与第3 s末的位移相同B．第1 s末与第3 s末的速度相同C．3 s末至5 s末的位移方向都相同D．3 s末至5 s末的速度方向都相同【答案】AD5．物体做简谐运动，通过A点时的速度为v，经过2 s后物体第一次以相同的速度通过B点，再经过2 s后物体紧接着又通过B点，已知物体在4 s内经过的路程为6 cm。

则物体运动的周期和振幅分别为A．4 s，6 cm B．8 s，12 cm C．2 s，3 cm D．8 s，3 cm 【答案】D6．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=5sin π4t（cm），则下列关于质点运动的说法中正确的是A．质点做简谐运动的振幅为10 cmB．质点做简谐运动的周期为4 sC．在t=4 s时质点的速度最大D．在t=4 s时质点的加速度最大【答案】C7．关于弹簧振子的振动，下述说法中正确的有A．周期与振幅有关，振幅越小，周期越小B．振子经过平衡位置时速度为零C．在平衡位置时速度最大D．在最大位移处，因为速度为零所以加速度也为零【答案】C8．有一弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是A．x=8×10－3mB．x=8×10－3mC．x=8×10－1mD．x=8×10－1m【答案】A9．某质点做简谐运动，其位移与时间的关系为2π3sin(π)cm32x t=+，则以下正确的是A．质点的振幅为3 mB ．质点的振动周期为2πs 3C ．t =0.75 s 时，质点到达波峰D ．质点前2 s 内的位移为–4.5 cm【答案】D10．如图所示，下列说法正确的是A ．振动图象是从平衡位置开始计时的B ．0.7 s 末速度沿x 轴负方向C ．1 s 末速度最大D ．1 s 末速度最小为零【答案】AD11．某质点做简谐运动，其位移与时间的关系式为：2ππ3s n cm 23i x t =+（），则 A ．质点的振幅为3 cmB ．质点振动的周期为3 sC ．质点振动的周期为2π3s D ．t =0.75 s 时刻，质点回到平衡位置【答案】ABD12．一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为T ，波长为λ。

作业内容第十一章11.2简谐运动的描述【课后练习】1、关于简谐运动的以下几个说法中,错误的是( ）A、质点从平衡位置起第1次到最大位移处所需时间为T/4(T是周期）．B、质点走过一个振幅那么长的路程用的时间总是T/4．C、质点在T/4时间内走过的路程恒等于一个振幅的长度．D、质点在T/4时间内走过的路程可以大于、也可以小于一个振幅的长度．2、下列关于振动周期的说法中正确的是:（）A、物体完成一次全振动所经过的时间叫周期；B、振动物体连续两次以同方向通过平衡位置时所经过的时间叫做周期;C、振动物体从一个状态出发，第一次回到开始状态所经过的时间叫做周期；D、振动物体从一个位置出发,第一次回到开始的位置所经过的时间叫做周期。

3、一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x=A/2 处所用的最短时间为t1,第一次从最大位移处运动到x=A/2所用的最短时间为t2，关于t1 t2说法正确的是：（）A．t1＝t2 B．t1＜t2 C．t1＞t2 D．无法判断4、如图4所示为一简谐振动的图象，则下列判断正确的是（） A。

该质点的振动周期为0.7SB。

该质点的振幅为5cmC。

该质点在0。

1s和0.5s时振动速度最大D.质点在0。

3s和0.7s时的速度为零5、对于图4所示的简谐振动图象,下列判断正确的是（）A.在0.2s～0.4s这段时间内，质点运动方向不变，速度在增大B.在0。

2s～0。

4s这段时间内,质点运动方向不变，速度先增大然后减小C。

在0。

3s时,质点沿X轴正方向运动D.在0.6s时,质点的运动方向与位移方向相同6、一个弹簧振子的振动周期是0。

025s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过0。

18s时,振子的运动情况是：( )A、正在向右做减速运动；B、正在向右做加速运动;C、正在向左做减速运动；D、正在向左做加速运动.7、如图是一个弹簧振子的振动图象，在这个坐标系中画出另一个弹簧振子的振动图象,它的振幅是第一个振子的0。

编者的话一中高二物理组为了方便高二的同学学习必修3-4的教材，深入理解基本物理概念，熟练掌握物理基本规律，一中高二物理备课组编写了物理选修3-4的同步课课练。

此练习可以作为课后作业使用，也可作为补充练习。

本练习前5题属于基础训练，后7题属于提高练习，教师和同学可根据学习的实际情况灵活选用。

本书适合人教版物理教材。

2016.11.高中物理选修3-4一课一练同步训练题目录11.1 简谐运动每课一练 3 11.2 简谐运动的描述每课一练 7 11.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2 10 11.4 单摆每课一练 1311.5 外力作用下的振动每课一练 1612.1 波的形成和传播每课一练 18 12.2 波的图象每课一练 20 12.3 波长、频率和波速 1每课一练 22 12.3 波长、频率和波速 2每课一练26 12.4 波的衍射和干涉每课一练3012.5 多普勒效应每课一练3113.1 光的反射和折射每课一练35 13.2 全反射每课一练38 13.3 光的干涉每课一练40 13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长每课一练41 13.5 光的衍射每课一练46 13.6 光的偏振每课一练4713.7 光的颜色色散每课一练13.8 激光每课一练 5014.1 电磁波的发现每课一练54 14.2 电磁振荡每课一练56 14.3 电磁波的发射和接收每课一练5814.4 电磁波与信息化社会每课一练14.5 电磁波谱每课一练6015.1~2 相对论简介1每课一练62 15.3~4 相对论简介2每课一练64参考答案11.1 简谐运动每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．下列运动中属于机械振动的是( )A．小鸟飞走后树枝的运动B．爆炸声引起窗子上玻璃的运动C．匀速圆周运动D．竖直向上抛出物体的运动2．做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内( )A．振子的位移越来越大B．振子正向平衡位置运动C．振子速度与位移同向D．振子速度与位移方向相反3．关于简谐运动的振动图象，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．由图象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．由图象可判断任一时刻质点的速度方向4．如图6所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是( )图6A．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹B．振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图75．如图7是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法正确的是( )A．该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同6．如图8所示为弹簧振子的振动图象，关于振子的振动，下列描述正确的是( )图8A．振子沿如图所示的曲线运动B．图象描述的是振子的位移随时间变化的规律C．从0.5 s到1.5 s内振子先加速运动后减速运动D．从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动7．如图9所示为某质点在0～4 s内的振动图象，则( )图9A．质点在3 s末的位移为2 mB．质点在4 s末的位移为8 mC．质点在4 s内的路程为8 mD．质点在4 s内的路程为零8．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图10所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )图10A．0 s到1 s内B．1 s到2 s内C．2 s到3 s内D．3 s到4 s内9．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图11所示，则( )图11A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹B．有向线段OA是质点在t1时间内的位移C．有向线段OA在x轴的投影是质点在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10．如图12所示是质点做简谐运动的图象．由此可知( )图12A．t＝0时，质点位移、速度均为零B．t＝1 s时，质点位移最大，速度为零C．t＝2 s时，质点位移为零，速度沿负向最大D．t＝4 s时，质点停止运动11．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点．图13甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是( )甲乙图13A．若规定状态a时t＝0，则图象为①B．若规定状态b时t＝0，则图象为②C．若规定状态c时t＝0，则图象为③动图象可知，t＝0.1 s时，振子的位置在点________，此后经过________ s，振子第一次到达C点．图1413．一个质点经过平衡位置O，在A、B两点间做简谐运动如图15甲，它的振动图象如图乙所示，设向右为正方向，则图15(1)OB＝________cm；(2)第0.2 s末，质点的速度方向向________．(3)0.7 s末，质点位置在________点与________点之间；(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t＝________s.14．如图16所示，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中图16(1)与a位移相同的点有哪些？(2)与a速度相同的点有哪些？(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大？11.2 简谐运动的描述每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( )A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B．周期和频率的乘积不一定等于1C．振幅增加，周期必然增加，而频率减小D．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关2．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8 cm，完成30次全振动所用时间为60 s，则( )A．振子的振动周期是2 s，振幅是8 cmB．振子的振动频率是2 HzC．振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD．从振子通过O点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm图43．如图4所示，振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动，从振子第一次到达P点开始计时，则( )A．振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期B．振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期C．振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期D．振子从A点到B点或从B点到A点的时间间隔为一个周期4．一水平弹簧振子的振动周期是0.025 s，当振子从平衡位置向右运动开始计时，经过0.17 s时，振子的运动情况是( )A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动5.图5如图5所示，小球m连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O点为它的平衡位置，把m拉到A点，OA＝1 cm，轻轻释放，经0.2 s运动到O点，如果把m拉到A′点，使OA′＝2 cm，弹簧仍在弹性限度范围内，则释放后运动到O点所需要的时间为( )A．0.2 s B．0.4 sC．0.3 s D．0.1 s6．如图6所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是( )图6A ．振动周期是2×10－2sB ．第2个10－2s 内物体的位移是－10 cm C ．物体的振动频率为25 Hz D ．物体的振幅是10 cm7．一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点．t ＝0时刻的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43s 时刻x ＝0.1m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83 s B ．0.1 m,8 sC ．0.2 m ，83s D ．0.2 m,8 s8．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质点( )A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同B ．第1 s 末与第3s 末的速度相同C ．3 s 末至5 s 末的位移方向都相同D ．3 s 末至5 s 末的速度方向都相同9．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T ，则( )A ．若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt 一定等于T 的整数倍B ．若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则Δt 一定等于T2的整数倍C ．若Δt ＝T ，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子振动的加速度一定相等D ．若Δt ＝T2，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻弹簧振子的长度一定相等10．如图7甲所示是演示简谐运动图象的装置，当漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时， 振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系．板上的 直线OO 1代表时间轴，图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线，若板N 1和板N 2 拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2＝2v 1，则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系 为( )图7A ．T 2＝T 1B ．T 2＝2T 1C ．T 2＝4T 1D ．T 2＝14T 111．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有负方向的最大加速度， 则它的振动方程是( )A ．x ＝8×10－3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt ＋π2 mB ．x ＝8×10－3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt －π2 mC ．x ＝8×10－1sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt ＋32π mD ．x ＝8×10－1sin ⎛⎪⎫4t ＋π m12．如图8所示为A 、B 两个简谐运动的位移—时间图象．图8试根据图象写出：(1)A 的振幅是______cm ，周期是________s ；B 的振幅是________cm ，周期是________s. (2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式． (3)在时间t ＝0.05 s 时两质点的位移分别是多少？13.一质点在平衡位置O 附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s 质点 第一次通过M 点，再经0.1 s 第二次通过M 点，则质点振动周期的可能值为多大？14．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图9(a)所示是一种常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P ，在下面放一条白纸带．当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直)，笔就会在纸带上画出一条曲线，如图(b)所示．若匀速拉动纸带的速度为1 m/s ，作出P 的振动图象．图911.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．如图1所示，下列振动系统不可看做弹簧振子的是( )图1A．如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统B．如图乙所示，放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统C．如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小球组成的系统D．蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统图22．如图2所示为某物体做简谐运动的图象，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，位移先减小后增大D．由M→N，位移始终减小3．一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是( )A．振子在M、N两点受回复力相同B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C．振子在M、N两点加速度大小相等D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动4．如图3所示，弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知( )图3A．t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零B．t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零C．t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大D．t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大提升练5．一个质点a 做简谐运动的图象如图4所示，下列结论正确的是( )图4A ．质点的振幅为4 cmB ．质点的振动频率为0.25 HzC ．质点在10 s 内通过的路程是20 cmD ．质点从t ＝1.5 s 到t ＝4.5 s 的过程中经过的路程为6 cm6．如图5为某简谐运动图象，若t ＝0时，质点正经过O 点向b 运动，则下列说法正确 的是( )图5A ．质点在0.7 s 时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动B ．质点在1.5 s 时的位移最大，方向向左，在1.75 s 时，位移为1 cmC ．质点在1.2 s 到1.4 s 过程中，质点的位移在增加，方向向左D ．质点从1.6 s 到1.8 s 时间内，质点的位移正在增大，方向向右7．如图6所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t 1和t 2两时刻，质点的速度v 1、 v 2，加速度a 1、a 2的大小关系为( )图6A ．v 1<v 2，方向相同B ．v 1>v 2，方向相反C ．a 1>a 2，方向相同D ．a 1>a 2，方向相反图78．如图7所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是( ) A ．该简谐运动的振幅为6 cm ，周期为8 sB ．6～8 s 时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动C ．图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D ．该振动图象对应的表达式为x ＝3sin (πt4) cm9．如图8所图8示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中( )A．升降机的速度不断减小B．升降机的加速度不断变大C．升降机的加速度最大值等于重力加速度值为应在何处起跳？________(填“最高点”“最低点”或“平衡位置”)．11.图9如图9所示，将质量m A＝100 g的平台A连接在劲度系数k＝200 N/m的弹簧上端，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置m B＝m A的物块B，使A、B一起上下振动．若弹簧原长为5 cm，求：(1)当系统进行小振幅振动时，平衡位置离地面C的高度；(2)当振幅为0.5 cm时，B对A的最大压力；(3)为使B在振动中始终与A接触，振幅不得超过多少？11.4 单摆 每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉 审核:刘军1．影响单摆周期的因素有( ) A ．振幅 B ．摆长 C ．重力加速度 D ．摆球质量图42．如图4所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆， 若摆线长为l ，两线与天花板的左右两侧夹角均为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，周 期为( )A ．2π l gB ．2π 2lgC ．2π2l cos αgD ．2πl sin αg3．将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s ，下列措施可行的是( ) A ．将摆球的质量减半 B ．振幅减半C ．摆长减半D ．摆长减为原来的144．摆长为l 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取t ＝0)，当振动至t ＝3π2lg时， 摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图象是下图中的( )5．如图5所图5示为演示简谐振动的沙摆，已知摆长为l ，沙筒的质量为m ，沙子的质量为M ，M ≫m ， 沙子逐渐下漏的过程中，摆的周期为( ) A ．周期不变B．先变大后变小C．先变小后变大D．逐渐变大图66．如图6所示，用绝缘细丝线悬吊着带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动，则( ) A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同B．当小球每次通过平衡位置时，速度大小相同C．当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D．撤去磁场后，小球摆动周期变大7．一个单摆的摆球偏离到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是( )A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大图78．图7为甲、乙两单摆的振动图象，则( )A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝2∶1B．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝4∶1C．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝4∶1D．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝1∶4图89．如图8所示，光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长．今有两个小球(视为质点)同时由静止释放，其中甲球开始时离槽最低点O远些，则它们第一次相遇的地点在( ) A．O点B．O点偏左C．O点偏右图9(1)单摆的振幅为__________，频率为__________，摆长约为______；图中所示周期内位 移x 最大的时刻为______．(2)若摆球从E 指向G 为正方向，α为最大摆角，则图象中O 、A 、B 、C 点分别对应单摆 中的__________点．一周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是 ________．势能增加且速度为正的时间范围是__________． (3)单摆摆球多次通过同一位置时，下述物理量变化的是( ) A ．位移 B ．速度 C ．加速度 D ．动能 E ．摆线张力(4)若在悬点正下方O ′处有一光滑水平细钉可挡住摆线，且O ′E ＝14OE ，则单摆周期变为______ s ，挡后绳张力______．11．一根摆长为2 m 的单摆，在地球上某地摆动时，测得完成100次全振动所用的时间 为284 s.(1)求当地的重力加速度g ；(2)将该单摆拿到月球上去，已知月球的重力加速度是1.60 m/s 2，单摆振动的周期是多 少？ 12.图10摆长为l 的单摆在平衡位置O 的左右做摆角小于5°的简谐运动，当摆球经过平衡位置 O (O 在A 点正上方)向右运动的同时，另一个以速度v 在光滑水平面运动的小滑块，恰好 经过A 点向右运动，如图10所示，小滑块与竖直挡板P 碰撞后以原来的速率返回，略 去碰撞所用时间，试问：(1)A 、P 间的距离满足什么条件，才能使滑块刚好返回A 点时，摆球也同时到达O 点且 向左运动？(2)AP 间的最小距离是多少？11.5 外力作用下的振动每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是( )A．振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能2．下列说法正确的是( )A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C．某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动3．下列振动中属于受迫振动的是( )A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动4．下列说法正确的是( )A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅可以保持不变D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关5．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，筛子在做自由振动时，20 s内完成了10次全振动．在某电压下电动偏心轮转速是36 r/min，已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么，要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是( ) A．提高输入电压 B．降低输入电压C．增加筛子质量 D．减少筛子质量6．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫喊，主要原因是( )A．减轻对桥的压力，避免产生回声B．减少对桥、雪山的冲量C．避免使桥、使雪山发生共振D．使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少7．正在运转的机器，当其飞轮以角速度ω0匀速转动时，机器的振动并不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱．在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增大到ω0，在这一过程中( )A．机器不一定会发生强烈振动B．机器一定会发生强烈的振动C．若机器发生强烈振动，强烈振动发生在飞轮的角速度为ω0时图7A．驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力的频率为f3时，振子的振动频率为f3C．假如让振子自由振动，它的频率为f2D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2和f39．任何物体都有一定的固有频率，如果把人作为一个整体来看，在水平方向的固有频率约为3～6 Hz，竖直方向的固有频率约为4～8 Hz，拖拉机驾驶员、风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做____________振动，这时若操作工的振动频率跟振源的频率____________就会对操作工的身体造成伤害，为保障操作工的安全与健康，有关部门做出规定，用手操作的各类振动机械的频率必须大于20 Hz，这是为了防止____________ 所造成的危害．10．如图8所示，轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为2 Hz.杆的O端有固定有光滑轴，C端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为n.当n从0逐渐增大到5 转/秒过程中，振子M的振幅变化情况将是____________．当n＝________转/秒时振幅最大．若转速稳定在5转/秒，M的振动周期是________．图811．如图9所示是一个单摆的共振曲线．图9(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8 m/s2，试求此摆的摆长．(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？12．汽车的质量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数k＝1.5×105 N/m.汽车开动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f＝12πg l(l为弹簧的压缩长度)．若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2 Hz，已知汽车的质量为600 kg，每个人的质量为70 kg，则这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受？(已知π2＝10，g取10 m/s2)12.1 波的形成和传播 每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉 审核:刘军1．一列波由波源向周围扩展开去，由此可知( ) A ．介质中的各个质点由近及远地传播开去B ．介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动，并不迁移C ．介质将振动的能量由近及远地传播开去D ．介质将振动的形式由近及远地传播开去2．下列有关横波与纵波的说法中正确的是( ) A ．沿水平方向传播的波为横波B ．纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C ．纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D ．凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波 3．区分横波和纵波的依据是( ) A ．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B ．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C ．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D ．波传播距离的远近4．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球 上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( ) A ．月球太冷，声音传播太慢B ．月球上没有空气，声音无法传播C ．宇航员不适应月球，声音太轻D ．月球上太嘈杂，声音听不清楚5．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”， 分析其原因是( ) A ．大钟的回声 B ．大钟在继续振动C ．人的听觉发生“暂留”的缘故D ．大钟虽停止振动，但空气仍在振动6．关于振动和波的关系，下列说法正确的是( ) A ．有机械波必有振动 B ．有机械振动必有波C ．离波源远的质点振动较慢D ．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( ) A ．振动是波的成因，波是振动的传播B ．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C ．波的传播速度就是质点振动的速度D ．波源停止振动时，波立即停止传播 8.图3如图3所示为波源开始振动后经过一个周期的情景图，设介质中质点的振动周期为T ， 下列说法中正确的是( )A ．若M 点为波源，则M 点开始振动时方向向下B ．若M 点为波源，则P 点已经振动了34TC ．若N 点为波源，则P 点已经振动了34TD ．若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大9．如图4所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图 中箭头所示，由此可判定此横波( )图4A ．向右传播，且此时质点B 正向上运动 B ．向右传播，且此时质点C 正向下运动 C ．向左传播，且此时质点D 正向上运动图510．如图5所示是沿绳向右传播的一列横波， (1)在图上标出B 、D 两质点的速度方向．(2)______点正处于波峰，它此时具有最____(填“大”或“小”)的位移，最____(填 “大”或“小”)的加速度，最____(填“大”或“小”)的速度． (3)再经________，A 第一次回到平衡位置．11．一同学不小心把一只排球打入湖中，为使排球能漂回岸边，这位同学不断将石头抛 向湖中，圆形波纹一圈圈地向外传播．能否借助石块激起的水波把排球冲到岸边？12．如图6所示，是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿直线方向做简谐 运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动，问：图6(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？(3)t ＝T 时，质量8、12、16的运动状态如何？。