课时作业(11) 简谐运动的描述-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课时作业（十一）简谐运动的描述 答案精解Pm (建议用时：40分钟) [基础训练] 题组二简谐运动的表达式 题组一描述简谐运动的物理量 5.三个简谐运动的函数表达式分别是xA=4sin(5一 L.周期为2s的简谐运动，振子在半分钟内通过的路 3 程是60cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次 ）m,=6sin(6-x)em,e=8sin(5xt+ 数和振子的振幅分别为 ( 子x)m,下列说法正确的是 A.15,2cm B.30,1cm A.A、B两物体属同相振动 C.15,1cm D.60,2cm 2.如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置， B.A、C两物体属同相振动 BO=OC=5cm.若小球从B到C的运动时间为 C.B,C两物体属同相振动 1s,则下列说法正确的是 D.B、C两物体属反相振动 6.弹簧振子在M、N两点之间做简谐运动，周期为 蚊的一 CO B 0.5s,M,N相距0.8cm,计时开始时具有正向最 A.小球从B经O到C完成一次全振动 大加速度，则它的振动方程是 () B.振动周期是2s,振幅是5cm A.x=8×10'sin(4+受)m C,经过两次全振动，小球通过的路程是20cm D.从B开始经过3s,小球通过的路程是20cm B.r=4X10-sin(4xt-)m 3.如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动.以 其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐 C.x=8X10sin(2mt+变)m 标轴，小球的位移x随时间t的变化如图乙所示， D.x-4X10-sin(2+)m 下列说法正确的是 题组三简谐运动的周期性与对称性 x/cm 7.一质点做简谐运动，它从最大位移处经0.3s第一 次到达某点M处，再经0.2s第二次到达M点，则 其振动频率为 () 分 A.0.4 Hz B.0.8 Hz A.小球的振幅为4cm C.2.5 Hz D.1.25Hz B.小球的振动周期为1s 8.一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相 C.1=1s时，小球的速度为正的最大值 距10cm的A,B两点，历时0.5s(如图所示).过B D.=1s时，小球的加速度为正的最大值 点后再经过1=0.5s,质点以大小相等，方向相反的 4.一弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度 速度再次通过B点，则质点振动的周期是() 相同，若它从a到b历时0.2s,从b再回到a的最 短时间为0.4s,则振子的振动频率为 A.1 Hz B.1.25Hz A.0.5s B.1.0s C.2 Hz D.2.5 Hz C.2.0s D.4.0s ·123· [能力提升] 振动物体的速度第一次变为一：在1=0.5s时， 9.关于弹簧振子的位置和路程，下列说法正确的是 振动物体的速度第二次变为一u ( c0pB天 A运动一个周期，位置一定不变，路程一定等于振 (1)求弹簧振子的振动周期工， 幅的4倍 (2)若B、C之间的距离为25cm,求振动物体在 B.运动半个周期，位置一定不变，路程一定等于振 4.0s内通过的路程 幅的2倍 (3)若B,C之间的距离为25cm.从振动物体经过 C运动个周期，位置可能不变，路程一定等于振 平衡位置开始计时，写出弹簧振子的位移表达式， 并画出振动图像 幅的3倍 D.运动一段时间，位置不变时，路程一定等于振幅 的4倍 10.甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，可知 a/m 10 m 7 -2202.5内 -10 A.0一0.5s内振子甲的速度增大，加速度减小 B.两弹簧振子加速度最大值之比一定为a甲： az=2:1 C,振子甲的速度为零时，振子乙的速度最大 D.两弹簧振子的振动周期之比为Tw:T乙=1：2 11.假期出游已经成为一种时尚，如图所示，一位游客 在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下 浮动，可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动， 振幅为20cm.周期为3.0.当船上升到最高点 时，甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度 差不超过10cm时，游客能舒服地登船.在一个周 期内，游客能舒服登船的时间是 12.如图所示，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，振动物体从O、 B间的P点以速度v向B点运动：在1=0.2s时， ·124·能是标量，振子经过同一位置时速度的大小相同，根据动能 运动，4s末小球向x轴正方向运动，运动方向相反，选项C 的表达式B=之m可知功能相间，选项D正确。 错误. 13.解析(1)由题图信息，结合质点的振动过程可知，质点离开 4,AD解析振子受力的方向指向平衡位置，振子的位移为负 平衡位置的最大距离就是x的最大值，为10cm 值时，受到的力为正值，振子的加速度为正值，选项A正确； (2)从1.5s到2s这段时间内，质点的位移为正值，位移减