2.2振动的描述 同步练习（word版含答案）

2.2振动的描述同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．一个弹簧振子完成一次全振动所用的时间为2.4s，当它从平衡位置开始向右运动1.9s时，其运动情况是（　　）
A．向右加速 B．向右减速 C．向左加速 D．向左减速
2．为研究弹簧振动的运动规律，某同学将弹簧振子竖直悬挂，并在振子底端安装一支油性笔，油性笔可以在竖直放置的白板上记录弹簧振子的振动，t=0时刻使弹簧振子从最高点开始振动，同时使白板以速度v水平向左匀速运动，记录结果如图所示，y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。则（　　）
A．此弹簧振子的振动为阻尼振动 B．此弹簧振子的振动周期为
C．此弹簧振子的振幅为y1-y2 D．此弹簧振子的振幅为
3．某质点运动的位移随时间变化的关系式为 x = sin t （m），则下列说法正确的是（　　）
A．质点做曲线运动 B．在 t=2s 时质点的速度最大
C．在 t=2s 时质点的速度最大 D．在 t=2s 时质点的加速度最大
4．小球做简谐运动，则下述说法正确的是 （ ）
A．小球所受的回复力大小与位移成正比，方向相同
B．小球的加速度大小与位移成正比，方向相反
C．小球的速度大小与位移成正比，方向相反
D．小球速度的大小与位移成正比，方向可能相同也可能相反
5．如图所示，质量为的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零，此时A左边轻绳与水平方向夹角为。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（　　）
A．
B．
C．在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做负功后做正功
D．在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B动能的增加量
6．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（ ）
A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小
B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小
C．振子经过O时动能最大
D．振子经过O时加速度最大
7．如图所示为一弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是（　　）
A．该振子做简谐运动的频率为4Hz
B．第2s末到第3s末时间内振子的速度变大
C．第2s末到第3s末时间内振子的回复力变小
D．经过100s振子通过的路程是5m
8．如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图象，下列判断正确的是
A．t=2×10-3s时刻纸盆中心的速度最大
B．t=3×10-3s时刻纸盆中心的加速度最大
C．在0 l×10-3s之间纸盆中心的速度方向与加速度方向相同
D．纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.5×10-4cos50πt（m）
9．图甲的竖直弹簧振子的振动图像如图乙所示，则（　　）
甲 乙
A．5s内，振子的路程为32cm
B．1~3s内，振子的动量变化量为0
C．第3s末，弹簧振子的弹性势能为零
D．与t=0.5s时振子的加速度之比为
10．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．时，振子在点右侧处
B．振子在时和时的速度相同
C．时，振子的加速度方向水平向右
D．到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
11．如图为某物体做简谐运动的图像，在0 ~ 1.5s范围内分析下列说法，正确的是（ ）
A．0.6s时物体的速度与0.4s时的速度相同
B．物体做简谐运动的振幅为8cm
C．0.1s—0.3s时间内加速度在增大
D．0.3s—0.5s时间内势能在增大
12．如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是（　　）
A．振动周期为5s，振幅为8cm
B．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
C．从第1s末到第2s末振子在做加速运动
D．第3s末振子的速度为正向的最大值
13．一质点做简谐振动的振动方程是x=2sin（50πt+）cm，则（　　）
A．在0至0.02s内，速度与加速度方向始终相同
B．在0.02s时，回复力最大，速度方向沿x轴正方向
C．在0.075s时，质点的速度方向与加速度方向均沿x轴正方向
D．在0.16s时，质点具有沿x轴负方向的最大加速度
14．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是(　　)
A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小
B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大
C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功
D．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做负功
15．一质点做简谐运动，它从最大位移处经0.3s第一次到达某点M处，再经0.2s第二次到达M点，则其振动频率为（　　）
A．0.4Hz B．0.8Hz C．2.5Hz D．1.25Hz
二、填空题（共4题）
16．如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子．为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于_____________，它们的最大加速度不能大于_______________．
17．如图所示，质量为m的物体被放到劲度系数为k弹簧上，并使其在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，重力加速度为g。则该简谐运动的平衡位置离O点（弹簧处于原长时其上端的位置）的距离为_______；振动过程中物体对弹簧的最小压力为_________；要使物体在振动过程中不离开弹簧，振幅不能超过_______。
18．如图所示，一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，B、C两点分别为质点振动过程中的最大位移处，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点，再继续运动,又经过0.3s它第二次经过M点，则再经过__________s该质点第三次经过M点。
19．将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m 的小球，将小球向下拉离平衡位置后松开，小球上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取g。则
（1）小球做简谐运动的周期T=_______．
（2）为验证小球振动周期T与质量m的关系，需多次改变m值并测得相应的T值，并通过作图法得到周期与质量的关系．在实验过程中：
① 若在弹性限度内，弹簧的最大伸长量为Δ L，则实验时最大振幅A为_______；
② 用停表测量周期T，在图示的哪个位置作为计时的开始与终止更好？_______（选填 “（a）”、“（b）”或“（c）”）
（3）为方便用作图法处理数据，横坐标表示m，纵坐标表示T2。借助以上图象，也可以用以测量弹簧的劲度系数，若某同学在测量过程中，误将49次全振动记为50次，那么测得的劲度系数将_______（填“变大” “变小”或“不变”）。
三、综合题（共4题）
20．请在图上标出弹簧振子在A点时离开平衡位置O的位移的方向和在C点时的加速度的方向。
21．某物体做简谐运动，其振幅为，物体从某位置出发经过时正好加速度最大，那么它从该位置起向同方向出发走过的路程为多大时速度值恰好最大？
22．如图所示，绝缘材料制作的轻质弹簧劲度系数为k，一端固定在墙壁上，另一端与带正电，电量为q质量为m的滑块A连接，整个装置处于匀强电场中，电场强度为E，最初水平向左，此时装置保持静止，弹簧具有势能Ep。（水平面光滑且绝缘，小球的电量不变。要求不用弹性势能本身的表达式求解）
（1）现突然将电场方向变化为水平向右，大小不变，则A做简谐运动的振幅为多大？弹簧的最大弹性势能为多大？
（2）若紧贴滑块A放另一绝缘材质，不带电的滑块B，滑块B质量也为m，开始都静止，再突然将电场方向变化为水平向右，大小不变，求B获得的最大速度为多大？
23．一个弹簧振子做简谐运动，频率为，振幅为.当振子具有最大正向速度的瞬时开始计时，在图画出振动图像.
( )
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．B
5．B
6．C
7．D
8．C
9．D
10．C
11．D
12．D
13．D
14．A
15．D
16．
17．
18．12.3s或3.9s
19． △L- b 变大
20．
位移为相对平衡位置的位移，回复力指向平衡位置O点，加速度指向O点，如图所示：
21．
22．（1），；（2）
23．
答案第1页，共2页