2.2简谐运动的描述 同步练习（Word版含解析）.docxVIP

粤教版(2019)选择性必修一 2.2简谐运动的描述 一、单选题 .如图所示，一轻弹簧与质量为加的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的 8两点间做简谐运动，。为平衡位置，。为40的中点，振子的周期为。右0时刻 物体恰经过C点并向上运动，则( ) -ii -ii A.物体运动到。点时，弹簧弹力为零 1 = 4时刻，物体运动到。点，且向下运动。 4 C.f = g时刻，物体运动到。、3之间，且向下运动 D. 时间内，物体所受回复力的冲量为零 2.如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以。点为平衡位置，在。、方两 点之间做简谐运动，取向右为正方向，其振动图像如图乙所示。由振动图像可以得知 ( ) A.振子的振动周期等于4 B.振子的振动频率等于2% C.在％ =。时刻，振子的位置在。点 D.在4时刻，振子向右经过。点 3.劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中/点对应的时刻 F=—Ax=—5N 即弹力大小为5N,方向指向x轴负方向，故A错误； B.由图可知过/点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90。，切线斜率为正 值，即振子的速度方向指向x轴的正方向，故B正确； — kA2 — kA2 = — m\r 2 2 在图中4点对应的时刻 解得 选项C错误； D.由于，=0时刻和，=4s时刻振子都在最大位移处，所以在0?4s内振子的位移为零，又 由于振幅为0.5cm,在0?4s内振子完成了两次全振动，所以在这段时间内振子通过的路 程为 S=2x4x0.50cm=4cm 故D错误。 故选B。 D 【解析】 【详解】 AB.由乙图可看出小球的振幅和周期分别为 A = 0.5cm, T= 2s 则小球的振动频率为 f = — = — Hz=0.5Hz T 2 AB错误； C.由于x—f图像的斜率代表速度，根据乙图可看出/点的斜率为正，则小球的速度方向 指向x轴的正方向，C错误； D.小球在/点对应的时刻振子的位移为0.25cm,所受的回复力 答案第2页，共12页 F = -kx = ?20x 0.25N = - 5N 图中，/点对应的时刻振子的加速度为 F -5 、 a = 一 =——m/s- = -10m/sm 0.5 负号表示方向指向x轴的负方向，D正确。 故选D。 D 【解析】 【详解】 A.弹簧振子的周期取决于自身性质，拉动记录纸的速率改变，相同时间内图线沿x轴方 向移动的距离也随之改变，而距离与速率之比不变，周期不变，故A错误； B.弹簧振子的周期与振幅无关，故B错误； C.由图可知，弹簧振子的振幅为丝丛，故C错误； 2 D.记录纸在匀速运动，移动(9-X)距离的时间内，弹簧振子已振动了为2.5个周期，则 周期 _ 2(%2 —西)L - 5v 故D正确。 故选D。 D 【解析】 【详解】 A.小球从4到。的过程中，弹簧的形变量减小，则弹性势能不断减小，故A错误； B.小球在4、8位置时，速度为零，位移最大，回复力最大，加速度最大，故B错误； C.由于回复力指向平衡位置，所以小球从月经。到3的过程中，回复力先做正功，后做 负功，小球的动能先增大后减小，即速度先增大，后减小，故C错误； D.小球经过平衡位置时，速度最大，位移为零，所以经过平衡位置时动能最大，回复力 为零，加速度为零，故D正确。 故选Do B 答案第3页，共12页 【解析】 【详解】 77 ABC. A的相位是（4r + ：）, B的相位是（4汝+万），相位差 4 ji 3 TOC \o 1-5 \h \z \卬-（47rt + 7）一 （4万，H——） = — 7i 4 4 3 3 所以B的相位始终比A的相位超前二万，或者A的相位比B的相位滞后;不，故AC错误 4 4 B正确； D.做出这两个振动图象，两个振动图象的交点即是位移相等的时刻，D错误。 故选B。 C 【解析】 【详解】 A.子弹打入小木块时，子弹与木块组成的系统动量守恒，可得 movo = （m + m0）v 解得 加0% m + 7no A错误； B.根据公式可得，小木块从开始运动到第一次回到。点的过程中克服摩擦力做功为 W克 f =24（m+ B错误； C.从过程中，。1为平衡位置，如图所示 mg = kx、 规定向右为正向，滑块运动过程中的合力满足 答案第4页，共12页 F = -kx 其中x为滑块偏离平衡位置。1的位移，由此可知从5过程中小滑块做简谐运动，简谐 运动的振幅为A ,可知 A = L=Lf=L-四^ 。3间的距离为 L°b=2A — L = L-23k c正确； D.根据简谐振动的规律可得，从A - B过程中滑块的振动可以表示为 x = -Acos(M) 其中切为振动的角频率，满足 I k CD= 加0 +机 从8过程中，0点处