第二章 第二节 简谐运动的描述-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册经纶学典【学霸题中题】(人教版)

参考答案与解析 位移不是1cm,故B错误在1.6s到1.8s过程中,质点的位移正在减小,位 第二节简谐运动的描述 移为负值,说明位移方向向左,故C错误.在1.2s到1.4s过程中,质点的位 移在增大,位移为负值,说明位移向左,故D正确故选D. A四基巩固 2.B解析:在1-1时间内做加速度逐渐减小的加速运动,运动员所受的合1.CD解析:根据振动周期的定义,物体不仅要回到同一位置,还要保证运动 力逐渐减小,故A错误;在t2时刻重力和弹力相等,速度最大,该位置为 方向相同,故C正确;每一个周期内物体运动的路程为4个振幅大小,故 平衡位置,故B正确;在t3时刻到达最低点,速度为零,合力向上,故C错 D正确故选CD. 误;在时刻弹力与重力相等,弹力不是最大,在最低点弹力最大,故2.BC解析:若振子位移的起点是平衡位置振子的最大位移为4cm,故A错 D错误 误;根据对称性和周期性可知,从任意时刻起,半个周期内振子通过的路程 3,AB解析:由图像可知振子偏离平衡位置的最大距离为10m,4s内完成是21=2×4cm8cm,一个周期内振子经过的路程都是4倍振幅,即为4 次往复运动,A、D对;1s末到5s末振子的路程是振子运动路径的总长 4×4cm=l6cm,故BC正确;若从平衡位置或最大位移处开始计时,,周期 为40cm,故B对;2s末和4s末振子位移均为零,位移相同,2s末振子向负 方向运动,4s末振子向正方向运动,运动方向相反,故C错误 内振子通过的路程是A=4cm,从其他位置开始计时,则可能大于或小于 4.B解析:根据题意,质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tog= 个振幅,故D错误.所以BC正确,AD错误 3.B解析:弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离,即 1×05=0.25s,质点从B向右到达右方最大位移位置(设为D)的时间振幅故振幅之比为1:2对同一振动系统,其周期与振幅无关,则周期之比 m=2×058=025,所以质点从离开O点到再次回到O点的时间=4.A解析:据题,将小球拉至P点并由静止释放,则小球离开平衡位置O的 2ωm=2×(0.25+0.25)s=1.0s,故选项B正确 最大距离,即振幅A=OP=5cm小球完成10次全振动的时间为10s,则完 BC解析:因弹簧振子在t时刻和t+△t时刻速度相同,可知两个时刻振子 戎1次全振动的时间为1s,即周期为1s故选A 的位置关于平衡位置对称,则t时刻和t+△时刻位移大小相等,方向不一定5.B解析:由图读出,甲、乙两振子的振幅分别是A甲=2cm,A乙=1cm, 相同,则选项A错误;因两个时刻振子的位置关于平衡位置对称,可知t时 故A错误;由图读出,甲、乙两振子的周期分别是T甲=4s,T乙=8s,而频率 刻和Δ时刻加速度大小相等,方向相反,选项B正确;由振子的运动规律 r,所以甲的振动频率比乙的大,故B正确;前1s内甲、乙两振子的位 可知,Mt可能大于、小于或等于,选项C正确;因相差一的两个时刻的 移都是正值,根据简谐运动的特点:a=-—分析得知,它们的加速度都是负 振动速度总是相反的,则△不可能等于了,选项D错误 值,故C错误;第2s末甲的位移为零,经过平衡位置,速度最大,而乙的位 移为正向最大,加速度最大,故D错误. 解析:质量分别为m和2m的两木块作为一个整体同步振动,两者具6.BC解析:依据两个振动方程我们知道:方程1代表的振子振动振幅为 有共同的加速度,对于质量为m的木块,当两木块之间静摩擦力达最大 圆频率为=2f=100丌,则f=50Hz;初相为方程2代表的振子振动振 值时其加速度达最大值一,此时两木块组成的系统的加速度也达最大值 为5,圆频率为=2可/=100,0则广产=50H;初相为4所以,选项A错误 2.弹簧弹力达最大值F=-(m+1,m)=3,此时系统的位移最大值B正确由于它们的振动周期相同所以它们的相位差为 =,为确 定的值,故选项C正确它们的相位差为,,因此它们在振动时步调不 7.(1)b、e√(2)d、ce(3)-2cm4cm解析:(1)分析图像可得a、b、e√的 致只有两个频率相同的振动,且相位差φ2-q1=2nπ(n=0,±1,±2,…)时, 位移均为1cm.c、d点的位移都是-1cm故与a点位移相同的点为b、e√f 它们的振动步调才会一致,这就是我们常说的同相;若φ2-1=(2n+1)丌 (n=0,±1,±2,…),说明这两个振动正好相反,我们叫它反相故选项 (2)由(1)可知,图像上的a、b、e点对应质点运动到同一位置图像上的c、 D错误 d点对应质点运动到关于O点对称的另一位置故以上6个点的速度大小7.D解析:从关系式中可知A=3cm,A错误;从关系式中可知a=2m,故周 相等再结合图像可以判断a、b、c、d、e√6个点的运动