内容正文:
《2.1机械振动 简谐运动》
考点一 弹簧振子
1.下列说法中正确的是( )
A.弹簧振子的运动是简谐运动
B.简谐运动就是指弹簧振子的运动
C.简谐运动是匀变速运动
D.手拍乒乓球的运动是简谐运动
2.(2020·上海金山期末)在图1中,当振子由A向平衡位置O运动时,下列说法正确的是( )
图1
A.振子的位移变大 B.振子的加速度方向向左
C.振子的位移方向向左 D.振子的速度减小
3.对水平弹簧振子,下列说法正确的是( )
A.每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同
B.通过平衡位置时,速度为零,加速度最大
C.每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同
D.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值
4.如图2所示,一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同,那么下列说法正确的是( )
图2
A.振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
B.振子在M、N两点时的位移相同
C.振子在M、N两点加速度大小相等
D.从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动
考点二 简谐运动的图像
5.如图3所示是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像(x-t图像)。由图可推知,振子( )
图3
A.在t1和t3时刻具有相同的速度
B.在t3和t4时刻具有相同的速度
C.在t3和t4时刻具有相同的位移
D.从t2到t5位移一直在增大
6.(2021·上海金华中学期中)如图4所示是某弹簧振子运动的x-t图像,下列说法正确的是( )
图4
A.t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
B.t2时刻振子的位移最大
C.t3时刻振子正通过平衡位置向负方向运动
D.该图像是从振子在平衡位置时开始计时画出的
7.(2022·浦东新区模拟)某弹簧振子的振动图像如图5所示,将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开,同时开始计时,则( )
图5
A.0.1~0.2 s内,振子正在做加速度减小的加速运动
B.0.1~0.2 s内,振子正在做加速度增大的减速运动
C.0.1~0.2 s内,振子速度方向沿纵轴正方向
D.在0.15 s时振子的位移一定等于-2 cm
8.(2020·嘉定高二上期中)如图6甲所示,弹簧振子中小球运动的最左端M(最右端N)与平衡位置O间的距离为l,规定向右为正方向,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
图6
A.图乙中x0应为l
B.0~t1时间内小球由M向O运动
C.t1~时间内小球由M向O运动
D.0~时间内与~T时间内小球运动方向相同
9.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为坐标原点。从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是( )
考点三 简谐运动的振幅、周期和频率
10.下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法中正确的是( )
A.振幅是矢量,方向从平衡位置指向最大位移处
B.周期和频率无关
C.振幅增加,周期必然增加,而频率减小
D.做简谐运动的物体,其频率固定,与振幅无关
11.如图7所示,弹簧振子在A、B之间做简谐运动,O为平衡位置,测得A、B间距为8 cm,小球完成30次全振动所用时间为60 s,则( )
图7
A.振动周期是2 s,振幅是8 cm
B.振动频率是2 Hz
C.小球完成一次全振动通过的路程是8 cm
D.小球过O点时开始计时,3 s内通过的路程为24 cm
12.如图8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标轴,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
甲 乙
图8
A.振子的振幅为4 cm
B.振子的振动周期为1 s
C.t=1 s时,振子的速度为正的最大值
D.t=1 s时,振子的加速度为正的最大值
13.如图9是一做简谐运动的物体的振动图像,下列说法正确的是( )
图9
A.振动周期是2×10-2 s
B.物体振动的频率为0.25 Hz
C.物体振动的振幅为10 cm
D.在6×10-2 s内通过的路程是50 cm
14.关于弹簧振子的位置和路程,下列说法中正确的是( )
A.运动一个周期,位置一定不变,路程一定等于振幅的4倍
B.运动半个周期,位置一定不变,路程一定等于振幅的2倍
C.运动个周期,位置可能不变,路程一定等于振幅的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
综合能力练
15.在水平方向上做简谐运动的质点,其振动图像如图10所示。若取向右为正方向,则质点的位移向左且速度向右的时间段是( )
图10
A.0到1 s内 B.1 s到2 s内
C.2 s到3 s内 D.3 s到4 s内
16.(2020·上海