课后提升练(七) 振动的描述（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

课后提升练(七)　振动的描述 [对应学生用书P122] 1．(多选)关于简谐运动的频率，下列说法正确的是(　　) A．频率越高，振动物体运动的速度就越大 B．频率越高，单位时间内速度方向变化的次数就越多 C．频率是50 Hz时，振动物体1 s内速度方向改变100次 D．弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关 BC　解析：简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系，描述物体运动的快慢用速度，因此物体振动过程中的最大速度大，也不能说明它的频率大，振动得越快和运动得越快意义是不同的，A错误；简谐运动物体的速度方向在一个周期内改变两次，而频率越高，单位时间内所包含的周期个数越多，速度方向变化的次数就越多，B、C正确；弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置的速度没有关系，它由振动系统本身的性质决定，D错误。 2．如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，lBO＝lOC＝5 cm。若振子从B到C的运动时间是1 s，则下列说法正确的是(　　) A．振子从B经O到C完成一次全振动 B．该振子的振动周期是1 s，振幅是10 cm C．经过两次全振动，振子通过的路程是20 cm D．从运动到B开始计时经过3 s，振子通过的路程是30 cm D　解析：振子从B→O→C仅完成了半次全振动，所以周期T＝2×1 s＝2 s，振幅A＝lBO＝5 cm，弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4A＝20 cm，所以两次全振动中通过路程为40 cm，3 s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30 cm，故D正确，A、B、C错误。 3．(2021·北京教育科学研究中心高二期末)如图所示是一物体振动的xt图像，下列说法正确的是(　　) A．该物体的振幅是6 cm B．该物体的振动周期是0.2 s C．该物体的频率是0.4 Hz D．该物体振动的初相是π rad D　解析：由图可知，振幅A＝3 cm，周期T＝0.4 s，频率f＝＝ Hz＝2.5 Hz，A、B、C错误；由图可知，图像比正弦曲线超前半个周期，初相为π rad，D正确。 4．(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。由该振动图像可以得知(　　) 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，振子的位置在a点 D．t＝t1时，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；t＝t1时，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，振子的位移为0，说明振子开始时位于平衡位置O点，C错误；t＝t1时，振子的位移也为0，说明振子此时正通过平衡位置，振子的加速度为0，D错误。 5．(2021·江西新余第一中学高二月考)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，以向右为正方向建立Ox轴。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为(　　) B　解析：取向右为x轴正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时的振动图像应是余弦曲线，图像应如B图所示，B正确。 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，之后经过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5 s末的位移大小。 (3)振子在B点的加速度大小与它距O点4 cm处P点的加速度大小之比。 答案：(1)1.0 s　1.0 Hz　(2)200 cm　0　(3)5∶2 解析：(1)设振幅为A，由题意知lBC＝2A＝20 cm， 所以A＝10 cm，振子从B到C所用时间t＝0.5 s，为周期T的一半，所以T＝1 s，f＝＝1 Hz。 (2)振子在1个周期内通过的路程为4A，故在t′＝5 s＝5T内通过的路程为s＝·4A＝200 cm。5 s内振子振动了5个周期，所以5 s末振子仍处在B点，它的位移大小为0。 (3)振子做简谐运动的加速度a＝－x，所以aB∶aP＝xB∶xP＝10∶4＝5∶2。 7．(2021·湖北十堰高三检测)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。小球运动到B点时开始计时，t＝0.5 s时，小球第一次到达C点。若弹簧振子偏离平衡位置的位移随时间的变化规律满足x＝Asin，则下列说法正确的是(　　) A．小球的振动周期T＝0.5 s B．小球的振幅A＝20 cm C．φ0＝ D．t＝0.125 s时，小球的位移为5 cm C　解析：小球运动到B点时开始计时，则t＝0.5 s