2020高中物理 第十一章 机械振动 第2节 简谐运动的回复力和能量课时作业 新人教版选修3-4

2020高中物理 第十一章 机械振动 第2节 简谐运动的回复力和能量课时作业 新人教版选修3-4

第十一章　第二节 简谐运动的回复力和能量 ‎ 基础夯实 ‎ 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)‎ ‎1．(河北省张家口市2017～2018学年高二下学期第一次月考)如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置在A、B间振动，AB＝‎8cm，振子由A点向右运动到B点所需的时间为0.2s，则(　D　)‎ A．振幅是‎8cm B．从A至C振子做减速运动 C．周期是0.8s D．周期是0.4s 解析：AB＝‎8cm，所以振幅是‎4cm，故A错误；越靠近平衡位置速度越大，所以从A至C振子做加速运动，故B错误；振子由A点向右运动到B点所需的时间为0.2s，这是半个周期的时间，所以周期是0.4，故C错，D对。‎ ‎2．如图所示，为质点的振动图象，下列判断中正确的是(　A　)‎ A．质点振动周期是8s B．振幅是±‎‎2cm C．4s末质点的速度为正，加速度为零 D．10s末质点的加速度为正，速度为零 解析：由振动图象可读得，质点的振动周期为8s，A对；振幅为‎2cm，B错；4秒末质点经平衡位置向负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，C错；10s末质点在正的最大位移处，加速度为负值，速度为零，D错。‎ ‎3．如图所示，某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把‎50g的砝码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动了12次，将‎50g的砝码换成‎500g砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近(　B　)‎ A．‎50g　　 B．‎200g　　　‎ C．‎500g　　 D．‎‎550g - 6 -‎ 解析：振动系统的频率是由振动系统的自身来决定的。鸟与树枝组成的系统频率f1＝＝0.6Hz,‎50g砝码与树枝组成的系统频率f2＝＝1.2Hz,‎500g砝码与树枝组成的系统频率为f3＝＝0.4Hz，而f3A 解析：因每个全振动所通过的路程为‎4A，故ABC正确，又因振幅为振子的最大位移，而s为时的路程，故s有可能大于A，故D正确。‎ 二、非选择题 ‎6．(吉林大学附中2016年高二下学期检测)如图所示为A、B(实线为A，虚线为B)两个弹簧振子的振动图象，试写出它们的位移方程，并求出相位差Δφ。‎ 答案：xA＝2sinπt(cm)，xB＝2sin(πt＋)(cm)， 解析：A的位移方程为：xA＝2sinπt(cm)。‎ B的位移方程为：xB＝2sin(πt＋)(cm)。‎ 其相位差Δφ＝φB－φA＝，则B的相位比A超前。‎ ‎7．(吉林省八校2017～2018学年高二下学期期中联考)弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t＝0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t＝0.2s时，振子速度第一次变为－v；在t＝0.5s时，振子速度第二次变为－v。‎ ‎(1)求弹簧振子振动周期T。‎ ‎(2)若B、C之间的距离为‎25cm，求振子在4.0s内通过的路程。‎ ‎(3)若B、C之间的距离为‎25cm。从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象。‎ 答案：(1)1.0s　(2)‎200cm　(3)x＝12.5sin2πt(cm)‎ 解析：(1)根据弹簧振子简谐运动的对称性可得：T＝0.5×2s＝1.0s - 6 -‎ ‎(2)若B、C之间距离为‎25cm，则振幅A＝×‎25cm＝‎‎12.5cm 振子4.0s内通过的路程s＝×4×‎12.5cm＝‎‎200cm ‎(3)根据x＝Asinωt，A＝‎12.5cm，ω＝＝2π 得x＝12.5sin2πt(cm)振动图象如图所示 - 6 -‎