【物理试题】江苏专版2019年高考物理总复习课时作业五十二简谐运动.doc
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课时作业五十二简谐运动
(限时:45分钟)
(班级________ 姓名________)
1.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中( )
A.振子所受的回复力逐渐增大
B.振子离开平衡位置的位移逐渐增大
C.振子的速度逐渐增大
D.振子的加速度逐渐增大
2.如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子从a到b历时0.2 s,振子经a、b两点时速度相同.若它从b再回到a的最短时间为0.4 s,c、d为振动的最远点,则该振子的振动频率( )
第2题图
A.1 Hz B.1.25 Hz C.2 Hz D.2.5 Hz
3.(多选)弹簧振子做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是( )
第3题图
A.在第5秒末,振子的速度最大且沿+x方向
B.在第5秒末,振子的位移最大且沿+x方向
C.在第5秒末,振子的加速度最大且沿-x方向
D.在0到5秒内,振子通过的路程为10cm
4.一质点沿x轴做简谐运动,其振动图象如图所示.在1.5 s~2 s的时间内,质点的速度v、加速度a的大小的变化情况是( )
第4题图
A.v变小,a变大 B.v变小,a变小
C.v变大,a变小 D.v变大,a变大
5.一质点做简谐运动的振动图象如图所示,质点的速度方向与加速度方向相同的时间段是( )
第5题图
A.0~0.3 s和0.6~0.9 s B.0.3~0.6 s和0.9~1.2 s
C.0.3~0.6 s和0.6~0.9 s D.0.6~0.9 s和0.9~1.2 s
6.一个质点做简谐运动的图象如图所示,下述正确的是( )
第6题图
A.质点振动频率为4 Hz
B.在5 s末,加速度为正向最大
C.在10 s内质点经过的路程是20 cm
D.t1=1.5 s和t2=4.5 s两时刻质点的速度相同
7.(多选)如图所示,下列说法正确的是( )
第7题图
A.振动图象上的A、B两点振动物体的速度相同
B.在t=0.1 s和t=0.3 s时,质点的加速度大小相等,方向相反
C.振动图象上A、B两点的速度大小相等,方向相反
D.质点在t=0.2 s和t=0.3 s时的动能相等
8.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=8×10-3sin(4πt+π
2
)m
B.x=8×10-3sin(4πt-π
2
)m
C.x=8×10-1sin(πt+3π
2
)m
D.x=8×10-1sin(π
4
t+
π
2
)m
9.(多选)如图,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=0.6 s时,小球恰好与物块处于同一高度,取重力加速度的大小为g=10 m/s2,下列说法中正确的是( )
第9题图
A.h=1.7 m
B.简谐运动的周期是0.8 s
C.0.6 s内物块运动的路程是0.2 m
D.t=0.4 s时,物块与小球运动方向相反
10.一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示.
(1) 求t=0.25×10-2 s时的位移.
(2) 在t=1.5×10-2 s到2×10-2 s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?
(3) 在t=0到8.5×10-2 s这段时间内,质点的路程、位移各为多大?
第10题图
课时作业(五十二) 简谐运动1.C 【解析】 在振子向着平衡位置运动的过程中,振子所受的回复力逐渐减小,振子离开平衡位置的位移逐渐减小,振子的速度逐渐增大,
振子的加速度逐渐减小,C 正确.
2.B 【解析】 经a 、b 两点时速度相同,可知a 、b 两点关于O 点对称,t Ob =0.1 s ;振子从b 再回到a 的最短时间t =2t bc +t ba =0.4 s ,可得t bc =t -t ba 2=0.1 s ,所以
t Oc =t Ob +t bc =
0.1 s +0.1 s =0.2 s ,而t Oc =T 4
,所以振子振动周期T =4t Oc =0.8 s ,振子振动频率f =1T
=1.25 Hz ,故B 正确. 3.BCD 【解析】 由图可以看出第5秒末时,振子处于正向最大位移,此时振子的速度为零、有负向的最大加速度,BC 正确,A 错误.物体的振幅A =2 cm ,在0到5 s
内,振子经过54个全振动,路程为54
×4A =5A =10 cm ,D 正确. 4.A 【解析】 由振动图线可知,质点在1.5 s ~2 s 的时间内沿负方向振动,向端点运动,故质点的速度越来越小,位移逐渐增大,回复力逐渐变大,加速度逐渐变大,故选项A 正确.
5.B 【解析】 质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同,与位移方向相反,总是指向平衡位置;位移增加时速度与位移方向相同,位移减小时速度与位移方向相反.
6.C 【解析】 由振动图象可知,质点振动周期为4 s ,频率为0.25 Hz ,A 错误.在5 s 末,加速度为负向最大,B 错误.10 s =2.5 T ,在10 s 内质点经过的路程是4 A ×
2.5=20 cm ,C 正确.t 1=1.5 s 和t 2=4.5 s 两时刻质点的速度大小相同,方向不同,D
错误.
7.BC 【解析】 A 、B 两处位移相同,速度大小相等,但方向相反,A 错误,C 正确.在t =
0.1 s 和t =0.3 s 时,质点离开平衡位置的位移最大,方向相反,由F =-kx ,a
=-kx
m
,B正确.t=0.2 s时,物体通过平衡位置,速度最大,动能最大,而t=0.3 s
时,速度为零,动能最小,故D错.
8.A 【解析】振幅A=0.8 cm=8×10-3m,角频率ω=2π
T
=4π rad/s.由题知
初始时(即t=0时)振子在正向最大位移处,即sin Φ0=1,得Φ0=π
2
,故振子做简谐
运动的方程为:x=8×10-3sin(4πt+π
2
) m,选项A正确.
9.AB 【解析】t=0.6 s时,物块的位移为y=0.1sin(2.5π×0.6) m=-0.1 m;
则对小球h+|y|=1
2
gt2,解得h=1.7 m,选项A正确;简谐运动的周期是T=
2π
ω
=0.8 s,
选项B正确;0.6 s内物块运动的路程是3A=0.3 m,选项C错误;t=0.4 s=1
2
,此时
物块在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同,选项D错误.10.(1) -2cm (2) 位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大
(3) 34 cm 2 cm
【解析】(1) 由图可知A=2 cm,T=2×10-2 s,
则振动方程为x=-2cos(100πt) cm,
当t=0.25×10-2 s时,x=-2cos π
4
cm=-2cm.
(2)由图可知在1.5×10-2-2×10-2s内,质点的位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大.
(3)从t=0到8.5×10-2 s的时间内质点的路程为s=17A=34 cm,位移为2 cm.。