(教参)高效作业12 [2 简谐运动的描述]-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

高效作业12 [2　简谐运动的描述](见学生用书P105) [A级　新教材落实与巩固] 1． 如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间距离是20 cm，振子从A到B运动时间是2 s，则(　C　) A．从O→B→O振子做了一次全振动 B．振子的振动周期为2 s，振幅是10 cm C．从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cm D．从O开始经过3 s，振子处在平衡位置 解析：振子从O→B→O只完成半个全振动，A错误；从A→B 振子也只完成半个全振动，半个全振动的时间是2 s，所以振动周期是4 s，A、B间距离是20 cm，所以振幅是10 cm，选项B错误；6 s＝T，所以振子经过的路程为4A＋2A＝6A＝60 cm，选项C正确；从O开始经过3 s，振子处在最大位移处A或B，选项D错误。 2． (多选)一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像(x­t图像)如图所示，由图像对振子的推断正确的是(　BCD　) A．在t1和t3时刻振子具有相同的速度 B．在t3和t4时刻振子具有相同的速度 C．在t4和t6时刻振子具有相同的位移 D．在t1和t6时刻振子具有相同的速度 解析：t1与t3两时刻振子经同一位置向相反方向运动，速度方向不同，A错误；t3与t4两时刻振子经过关于平衡位置的对称点，速度大小相等、方向相同，B正确；t4与t6两时刻振子的位移都是－2 cm，C正确；t1和t6两时刻振子经过关于平衡位置的对称点向正方向运动，速度相同，D正确。 3． 弹簧振子做简谐运动的位移x随时间t变化的关系式为x＝0.2sin (2.5πt)，位移x的单位为m，时间t的单位为s。下列说法正确的是(　C　) A．弹簧振子的振幅为0.4 m B．弹簧振子的周期为1.25 s C．在t＝0.2 s时，振子的运动速度为0 D．在任意0.2 s时间内，振子的位移均为0.2 m 解析：振子做简谐运动，振动方程为x＝0.2sin (2.5πt) m，可知振幅A＝0.2 m，圆频率ω＝2.5π rad/s，则周期T＝＝0.8 s，故A、B错误；当t＝0.2 s时，x＝0.2sin (2.5π×0.2)m＝0.2sin m＝0.2 m，振子的位移最大，故速度最小，为0，故C正确；根据周期性可知，振子在一个周期内通过的路程一定是4A，但四分之一周期内通过的路程不一定是振幅A，故D错误。 4． (多选)一个质点以O为平衡位置做简谐运动，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。下列说法正确的是(　AC　) A．质点通过位置c时速度最大，位移为0 B．质点通过位置b时，相对平衡位置的位移为A C．质点从位置a到位置c和从位置b到位置d所用时间相等 D．质点从位置a到位置b和从位置b到位置c的平均速度相等 解析：质点通过位置c即平衡位置时，速度最大，位移为0，故A正确；x­t图像是正弦图像，故质点通过位置b时，相对平衡位置的位移为A，故B错误；质点从位置a到c和从位置b到d所用的时间相等，均为2 s，故C正确；质点从位置a到b和从位置b到c的过程中时间相同，但位移大小不同，故平均速度不同，故D错误。 5． (多选)物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin m。比较A、B的运动(　CD　) A．振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 m B．周期是标量，A、B的周期相等，均为100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A的相位始终超前B的相位 解析：振幅是标量，A、B的振动范围分别是6 m、10 m，但振幅分别为3 m、5 m，A项错；A、B振动的周期T＝＝ s＝6.28×10-2 s，B项错；因TA＝TB，故fA＝fB，C项对；Δφ＝φA0－φB0＝为定值，D项对。 6． 如图所示，弹簧下端悬挂一钢球、上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是(　D　) A．钢球运动的最高处为平衡位置 B．钢球运动的最低处为平衡位置 C．钢球速度为0处为平衡位置 D．钢球原来静止时的位置为平衡位置 解析：钢球在竖直方向上做简谐运动，平衡位置为重力和弹簧弹力大小相等的位置，即钢球原来静止的位置为平衡位置，在平衡位置处速度最大，故A、B、C错误，D正确。 7． 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(　C　) 　　　 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 解析：由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2 cm，周期为2 s，t＝1