第2章 第2节 简谐运动的描述-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集（粤教版）

粤教版·选择性必修第一册·第二章机械振动 简谐运动的描述 课时重点&课堂同步 模块1 本课时重点梳理 序号 核心知识点 要点说明 1 简谐运动的表达式 X=Asin(wt+p)或X=Acos(wt+p),其中A、w、p为三个特征量 2 振幅A 振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，单位：米)，反映振动强弱 3 周期T 完成一次全振动所需要的时间，单位：秒(S),反映振动快慢 频率f 1 4 单位时间内完成全振动的次数，单位：赫兹(H2,f= 5 圆频率（角频率）d W= 2n=2nf,单位：弧度每秒rad/) 6 相位与初相 wt+p叫相位，t=0时的相位p叫初相，单位：弧度(rad) 相位差 7 两个简谐运动相位之差△p=(w1t+p1)-(W2t+p2),同频率时 △0=p1-p2 8 全振动 振动物体从某一位置出发，经过一个周期后完全回到该位置，且运动方向相同 位移X 从平衡位置指向物体所在位置的有向线段，是矢量，规定正方向后可用正负表 9 示 10 振动图像 X一t图像为正弦（或余弦）曲线，横轴为时间t,纵轴为位移X 键公式汇总 1= '2π =行=2t x=Asin(wt+o) 注意 振幅A始终取正值；位移X是矢量，有正负；周期和频率由振动系统本身决定。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共30分） 1.关于简谐运动的振幅，下列说法正确的是 A.振幅是振动物体在一个周期内通过的路程 B.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离 C,振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 D.振幅随时间变化而变化 2.一个弹簧振子的振动周期为0.4S,则它的频率为 A.0.4Hz B.2.5 Hz C.4Hz D.0.25 Hz 3.某简谐运动的表达式为X=5sin(4π)cm,则它的振幅和周期分别为 A.5cm,0.5s B.5cm,2s c.5cm,0.25s D.10cm,0.5s 4,某简谐运动的表达式为X=3sin2m+骨cm,则它的初相为 A2n B.g C.2nt+ D.3 5.关于简谐运动的周期和频率，下列说法正确的是 A.频率越高，周期越长B.周期越长，振动越快C.频率越高，振动越快 D.周期和频率都是矢量 6.一个简谐运动的频率为50Hz,则它的圆频率为 A.50rad/s B.100rad/s C.100nrad/s D.25mrad/s 7.某简谐运动的表达式为X=2sin(πt)m,当t=1s时，物体的位移为. A.2m B.0m C.-2m D.1m 8.两个简谐运动的表达式分别为为=Asin(2t+了)和为=Asin(2t+石，则它们的相位差为， Ag B.3 C. D.2nt+ 2 9.一个物体做简谐运动，周期为T,则在一个周期内物体通过的路程为 A.A B.2A C.3A D.4A 10.关于振动图像，下列说法正确的是 A振动图像的横轴表示位移 B.振动图像的纵轴表示时间 C,振动图像描述的是质点的运动轨迹 D.振动图像描述的是位移随时间变化的规律 二、多选题（每题4分，共16分，选对但不全得2分，选错得0分） 11.下列关于简谐运动特征量的说法，正确的有 A振幅是标量，只有大小没有方向 B.周期是标量，单位是秒 C,频率是矢量，方向与速度方向相同 D.圆频率的单位是rad/s 12.某简谐运动的表达式为×=4sin(2nt+2)cm,下列说法正确的有 A.振幅为4cm B.周期为1s 。初相为号 D.t=0时位移为4cm 13.关于全振动，下列说法正确的有 A物体从某一位置出发，经过一个周期回到该位置 B.物体回到该位置时运动方向与出发时相同 C,全振动一次的时间等于周期 D.一个全振动内物体通过的路程等于2A 14.关于相位和相位差，下列说法正确的有 A.相位ωt+p是随时间变化的量 B.初相p是t=0时的相位 C,两个同频率简谐运动的相位差恒定 D.相位差的单位是赫兹 三、填空题（每题3分，共18分） 15.简谐运动的表达式为X=Asin(wt+p),其中A表示 ,w表示 ,p表示 16.一个简谐运动的周期为0.2S,则频率为 Hz,圆频率为 rad/s. 17.某简谐运动的表达式为X=6sin(3πt)cm,则振幅为 cm,周期为 So 18.两个同频率简谐运动的相位差等于它们的 之差。 19.弹簧振子完成一次全振动的时间叫 用符号 表示，单位是 20.某简谐运动的表达式为X=2sin(4πt+ 3)cm,当t=0时，位移为 cm（保留根号)。 四、判断题（每题2分，共10分，正确打“√”，错误打“×”） 21.振幅越大，表示振动越强。 22.频率越高，周期越长。 、 23.位移是矢量，振幅也是矢量。 24.振动图像描述的是物体的运动轨迹。 25.圆频率w的单位是Hz。 五、简答题（每题5分，共10分） 26.请写出简谐运动的一般表达式，并说明式中各物理量的含义及单位。 27.一个弹簧振子的振动图像为正弦曲线，振幅为3c,周期为0.4S。请写出该振动的位移表达式（设初相为 零)。 六、计算题（每题8分，共16分） 28.某简谐运动的表达式为x=10sin(5πt+ )cm。求： (1)振幅、圆频率、周期和频率； (2)t=0.1s时的位移。 29.两个简谐运动分别为为=3sin(2mt+罗cm和为=3sin(2mt+孕cm。求它们的相位差，并判断哪个 振动的相位超前。 七、图像识图题(10分) 30.某简谐运动的位移-时间关系满足：振幅为4c,周期为0.8s,t=0时位移为零且向正方向运动。根据上述 描述回答： (1)该简谐运动的振幅和周期各是多少？ (2)写出该简谐运动的位移表达式； (3)t=0.2s时，物体的位移是多少？ 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，始终为正，不随时间变化。一个周期内通过的路程为4A ,A错误；振幅是标量，C错误；振幅不变，D错误。 11 2B解析：f=7=0.45=2.5Hz。 3.A解折：由X=5sin(4ndcm可知A=5cm,w=4rad/s,T=2n=27=0.5s。 w-4Tπ 4.B解析：由x=3sin(2nt+ 骨cm可知初相9=骨 5.C解析：f=子，频率越高，周期越短，报动越快。周期和须率都是标显，D错误。 6.C解析：w=2πf=2π×50=100πrad/s。 7.B解析：t=1s时，x=2sin(π×1)=2sinπ=0m。 &A解标：相位若Ap=2mt+骨-2at+骨=号-石=合 9.D解析：一个周期内物体通过的路程为4A。 10.D解析：振动图像的横轴表示时间，纵轴表示位移，描述的是位移随时间变化的规律，不是运动轨迹。 二、多选题 Il.ABD解析：振幅是标量，A正确；周期是标量，单位是秒，B正确；频率是标量，C错误；圆频率单位是rad/S,D正 确。 2.ABcD解析：由表达式可知A=4cm,w=2radS,T车1s,初相O=t=0时 π x=4sin2=4cm, 13.ABC解析：全振动是指物体从某一位置出发经过一个周期完全回到该位置且运动方向相同，A、B正确；全振动一次 的时间等于周期，C正确；，一个全振动内通过的路程为4A,D错误。 14.ABC解析：相位wt+p随时间变化，A正确；初相是t=0时的相位，B正确；同频率简谐运动的相位差恒定，C正 确；相位差的单位是弧度，D错误。 三、填空题 15.振幅；圆频率（角频率）；初相 16.5;10n解析：f=7=0.2=5Hz,w=2nf=10mrad/s。 17.6； 解析：A=6cm,w=3 nrad/s,T=2n=2s 2 3n3s。 18.初相 19.周期；T;秒(s) 20.V3解析：t=0时，X=2sin3=2×分=V3cm。 四、判断题 21.W 22.X解析：频率越高，周期越短。 23.×解析：位移是矢量，振幅是标量。 24.×解析：振动图像描述的是位移随时间变化的规律，不是运动轨迹。 25.×解析：圆频率w的单位是rad/s,Hz是频率的单位。 五、简答题 26.答：简谐运动的一般表达式为x=Asin(wt+p)。其中：X表示位移，单位：米(m);A表示振幅，单位：米(m); w表示圆频率，单位：弧度每秒(rad/s;t表示时间，单位：秒(s)；wt+p表示相位，单位：弧度(rad);p表示初相， 单位：弧度(rad)。 A=3cm,T=0.4s,初相p=0。W=7=04=5nrad/s, x=3sin(5πt)cm。 六、计算题 28. 解：1)由X=10sin(5t+孕cm可知：振幅A=10cm;圆频率w=5rad/s;周期7=2”-2”=0.4s w-5π 11 ；频率f=千=04=2.5Hz, a当t=01s时：×=10sn(5mx0.1+争=10sn(05n+经=10sin-10×竖=5v2cm 29. 解：相位差△9=91-=受-星-景因为△p=星>0，所以X1的相位超前为的相位 π 七、图像识图题 30. 解：(1)由题意可知：振幅A=4cm,周期T=0.8so 口圆频率公=2=名沿=2.5n阳ds;t=0时位移为零日向正方向运动，初相0=0；位移表达式为 x=4sin(2.5πt)cm。 (3)当t=0.2s时：X=4sin(2.5π×0.2)=4sin(0.5m)=4×1=4cm。