(练习)10 课时分层训练(六) 振动的描述-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

课时分层训练(六)　振动的描述 知识点1　描述简谐运动的物理量 1．简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是(　　) A. 周期　　　　 B. 频率 C. 振幅　　 D. 位移 C　解析：频率和周期表示振动的快慢，故A、B错误；振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，故C正确；位移大小是振动物体离开平衡位置的距离，不表示振动的强弱，故D错误。 2．有一个在光滑水平面上的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为(　　) A. 1∶1，1∶1　　　　　　 B. 1∶1，1∶2 C. 1∶4，1∶4 D. 1∶2，1∶2 B　解析：弹簧的压缩量是振子离开平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1∶2；又因为周期与振幅无关，故周期之比为1∶1，B正确。 知识点2　简谐运动的图像与表达式 3．一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是 (　　) A. 质点的振动频率是4 Hz B. 在10 s内质点通过的路程是20 cm C. 第4 s末质点的速度是0 D. 在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同 B　解析：根据振动图像可知，该简谐运动的周期T＝4 s，所以频率f＝＝0.25 Hz，A错误；10 s内质点通过的路程s＝×4A＝10A＝10×2 cm＝20 cm，B正确；第4 s末质点经过平衡位置，速度最大，C错误；在t＝1 s和 t＝3 s两时刻，质点的位移大小相等、方向相反，D错误。 4．(多选)如图所示，A、B为两简谐运动的图像，下列说法正确的是 (　　) A. A、B之间的相位差是 B. A、B之间的相位差是π C. B比A超前 D. A比B超前 AD　解析：由题图可知A比B超前，相位差为Δφ＝，选项A、D正确。 5．用余弦函数描述一简谐运动，已知振幅为A，周期为T，初相φ＝－π，则振动曲线是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D A　解析：根据题意可以写出简谐运动的表达式为x＝Acos (ωt＋φ)＝Acos ，故选项A正确。 6．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 m B. x＝8×10－3sin m C. x＝8×10－3sin m D. x＝8×10－3sin m A　解析：由题可知，A＝0.8 cm＝8×10－3 m，T＝0.5 s，ω＝＝4π rad/s，初始时刻具有负方向的最大加速度，则初始位移x0＝0.8 cm，初相位φ＝，得弹簧振子的振动方程为x＝8×10－3sin m。 7．一质点做简谐运动，从平衡位置运动到最远点需要周期，则从平衡位置走过该距离的一半所需时间为(　　) A. 周期　　 B. 周期 C. 周期 D. 周期 D　解析：由简谐运动的表达式有A＝Asin t，得t＝，t＝，选项D正确。 8．(多选)一质点做简谐运动的位移—时间图线如图所示。关于此质点的振动，下列说法正确的是(　　) A. 质点做简谐运动的表达式为x＝10sin (πt) cm B. 在0.5～1.0 s时间内，质点向x轴正方向运动 C. 在1.0～1.5 s时间内，质点的位移大小在增大 D. 在1.0～1.5 s时间内，质点向x轴负方向运动 CD　解析：由题图知简谐运动的振幅A＝5 cm，周期T＝2 s，则ω＝＝π rad/s，则质点做简谐运动的表达式为x＝5sin (πt) cm，A错误；根据振动图像可知，在 0.5～1.0 s 时间内，质点向x轴负方向运动，在1.0～1.5 s时间内，质点向x轴负方向运动，B错误，D正确；在1.0～1.5 s时间内，质点远离平衡位置运动，则位移大小在增大，C正确。 9．(多选)甲、乙两弹簧振子的振动图像如图所示，则可知(　　) A. 两弹簧振子完全相同 B. 两弹簧振子的振幅之比为2∶1 C. 两弹簧振子所受回复力最大值之比为F甲∶F乙＝ 2∶1 D. 振子甲速度为0时，振子乙速度最大 BD　解析：由题图可知T甲∶T乙＝2∶1，则f甲∶f乙＝1∶2，因此两弹簧振子不相同，A错误；因F甲＝k甲A甲，F乙＝k乙A乙，由题图知A甲∶A乙＝2∶1，但由于k甲和k乙关系未知，因此无法判断F甲、F乙之间的关系，所以C错误，B正确；由题图可知当振子甲位于最大位移处时，速度为0，而此时振子乙处于平衡位置，速度最大，D正确。 10．(多选)如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，上端连一质量为M的物块A，A的上面放置一质量为m的物块B，系统可在竖直方向上做简谐运动，则(　　) A. 当振动到最低点时，B对A的压力最大 B. 当振动到最高点时，B对A的