课后提升练(九)简谐运动的描述（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课后提升练(九)　 简谐运动的描述 [对应学生用书P139] 1．(2021·上海金山高二期末)如图所示，O为平衡位置，小球在A、B间做无摩擦往复运动。若OB＝5 cm，则小球一次全振动的路程s和振幅A分别为(　　) A．s＝10 cm，A＝5 cm B．s＝10 cm，A＝10 cm C．s＝20 cm，A＝5 cm D．s＝20 cm，A＝10 cm C　解析：由题意可知，小球的振幅A＝5 cm；小球一次全振动的路程s＝4A＝20 cm，C正确。 2．(2022·河北石家庄高二期中)一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y＝0.1sin (2.5πt)，位移y的单位为m，时间t的单位为s。则(　　) A．弹簧振子的振幅为0.2 m B．弹簧振子的周期为1.25 s C．在t＝0.2 s时，振子的运动速度最大 D．在t＝0.1 s时，振子的位移为 m D　解析：由弹簧振子做简谐运动的关系式可知，弹簧振子的振幅为0.1 m，A错误；弹簧振子的周期为T＝＝ s＝0.8 s，B错误；在t＝0.2 s时，y＝0.1 m，此时振子的位移最大，则振子的运动速度为零，C错误；在t＝0.1 s时，振子的位移为y＝0.1sin m＝ m，D正确。 3．(2021·山东潍坊高二检测)如图所示，固定着的钢条上端有一小球，在竖直平面内的虚线位置附近发生振动，图中是小球振动能到达的最左侧，振动周期为0.3 s。假设小球的振动为简谐运动，在小球振动到最左侧时，用周期为0.1 s的频闪光源照射，得到的图像是(　　) C　解析：小球的振动周期为T＝0.3 s，从小球振动到最左侧开始计时，振动方程为x＝A cos t，用周期为0.1 s的频闪光源照射，可知，当t1＝0.1 s＝T，t2＝0.2 s＝T时，位移相等，均为x＝－A，故在0.1 s和0.2 s时刻小球出现在同一个位置，都在平衡位置的右侧，0.3 s时又恰好回到出发点，对比可知，在周期为0.1 s的频闪光源照射下得到的图像是C图。故选C。 4．(2021·北京高二期末)一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图像如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法正确的是(　　) A．质点做简谐运动的方程为x＝A sin t B．质点在位置b与位置d时相对平衡位置的位移大小相等，方向相同 C．质点在位置b与位置d时速度大小相等，方向相同 D．质点从位置a运动到位置b的平均速度与从位置b运动到位置c的平均速度相同 C　解析：因为ω＝＝ rad/s，所以质点做简谐运动的方程为x＝A sin t，A错误；质点在位置b与位置d时相对平衡位置的位移大小相等，方向相反，B错误；根据振动图像可知，质点在位置b与位置d时速度大小相等，方向相同，均沿x轴负方向，C正确；质点从位置a运动到位置b与从位置b运动到位置c的位移不同，虽然时间相等，但是平均速度不相同，D错误。 5．(2021·河北张家口高二期末)如图甲所示，水平光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示。由振动图像可以得知(　　) A．振子的振动周期等于t1 B．从t1到t2，振子正从O点向b点运动 C．t＝0时刻，振子的位置在a点 D．t＝t1时刻，振子的加速度为最大 B　解析：根据振子的振动周期是振子完成一次全振动所用的时间可知，振子的振动周期等于2t1，A错误；在t＝t1时刻，振子正通过平衡位置O，从t1到t2，振子的速度为正，说明振子正从O点向b点运动，B正确；t＝0时刻，振子的位移为0，说明振子位于平衡位置O点，C错误；在t＝t1时刻，振子的位移为0，正通过平衡位置，振子的加速度为零，D错误。 6．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20 cm，某时刻振子处于B点。经过0.5 s，振子首次到达C点。求： (1)振子振动的周期和频率。 (2)振子在5 s内通过的路程及位移大小。 答案：(1)1.0 s　1.0 Hz　(2)200 cm　0 解析：(1)振子从B点到C点所用时间t＝0.5 s，为周期T的一半，所以T＝1.0 s；f＝＝1.0 Hz。 (2)设振幅为A，由题意可知BC＝2A＝20 cm，所以A＝10 cm。振子在1个周期内通过的路程为4A，故在t′＝5 s＝5T内通过的路程s＝×4A＝200 cm；5 s内振子振动了5个周期，5 s末振子仍处在B点，所以它的位移大小为0。 7．(2021·江苏高考真题)如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。t＝0时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为ω