2.2 简谐运动的描述
一、单选题
1.关于简谐振动的位移、加速度和速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.位移减小时,加速度减小,速度增大
B.位移方向总是与加速度方向相反,与速度方向相同
C.加速度增大时,速度可能增大
D.速度为零时,位移也为零
2.如图所示,水平方向上有一弹簧振子,O点是其平衡位置,振子在a和b之间振动,关于振子,下列说法正确的是( )
A.在a点时加速度最大,速度最大
B.在O点时速度最大,位移最大
C.在b点时位移最大,速度最小
D.在b点时加速度最大,速度最大
3.如图所示,一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同,那么,下列说法正确的是
A.振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
B.振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C.振子在M、N两点加速度大小相等
D.从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动
4.如图所示,小球P连接着轻质弹簧放在光滑水平面上,弹簧的另一端固定在墙上,O点为小球的平衡位置,把小球拉到A点();轻轻释放,经小球动到O点,如果把小球P拉到点();则释放后小球第一次运动到O点所需的时间为
A. B. C. D.
5.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中( )
A.振子的位移逐渐增大
B.振子所受的弹力逐渐增大
C.振子的动能转化为弹性势能
D.振子的加速度逐渐减小
6.如图是某质点做简谐运动时的振动图像,根据图像可以判断( )
A.在t=2s时,质点的加速度为零
B.在t=4s时,质点速度值最大,方向为负,加速度为零
C.从第6s末到第8s未,质点的动能逐渐减小
D.质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等
7.如图所示,a、b、c、…、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点,e点为波源,时刻e点从平衡位置开始向上做简谐运动,振幅为,周期为。在波的传播方向上,后一质点比前一质点滞后开始振动。时,x轴上距e点的某质点第一次到达最高点,则( )
A.该机械波在弹性介质中的传播速度为
B.图中相邻质点间距离为
C.当a点经过的路程为时,h点经过的路程为
D.当b点在平衡位置向下振动时,c点位于平衡位置的上方
二、多选题
8.如图所示为弹簧振子P在0~4s内的振动图象,从t=0开始( )
A.再过1s,该振子的位移是正方向最大
B.再过1s,该振子的速度方向沿正方向
C.再过1s,该振子的加速度方向沿正方向
D.再过1s,该振子的加速度最大
9.一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在内质点经过的路程是
B.在末,质点的速度为零,加速度最大
C.和两时刻,质点的位移大小相等都是
D.质点的速度随时间的变化规律为
10.一质点做简谐运动的振动图象如下图所示,质点的速度与加速度方向相同的时间段是( )
A.0~0.3s B.0.3~0.6s
C.0.6~0.9s D.0.9~1.2s
11.一小球在平衡位置O点附近做简谐运动,若从第一次经过M点时开始计时,4s末第三次到达M点,则该小球做简谐运动的周期可能是( )
A.1s B.2s C.3s D.4s
12.如图是一质点做简谐运动的图像,下列说法正确的是( )
A.时刻振子正通过平衡位置沿正方向运动
B.时刻振子的位移最大
C.时刻振子正通过平衡位置沿正方向运动
D.该图像是从平衡位置计时画出的
三、填空题
13.如图所示为一弹簧振子的振动图象,该振子简谐运动的表达式为______,该振子在前100s的路程是______cm。
14.如下图所示,在t=0时刻,质点A开始做简谐运动,质点A振动的周期是________s;t=8 s时,质点A的运动沿y轴的________方向(填“正”或“负”); 在t=3 s时,质点偏离平衡位置的位移是________cm.
15.如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子从A点运动到C点时,振子离开平衡位置的位移是______(选填“OC”“AC”或“CO”),从C点运动到A点的过程中,位移变________(填“小”或“大”)。
16.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s。试回答下列问题:
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式:________cm;
②x=0.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为________cm。
四、解答题
17.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象,已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3,弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2,求
(1)它们的周期之比TA:TB;
(2)它们的最大加速度之比为aA:aB;
(3)它们在0-0.6s内的路程之比SA:SB。
18.振动物体振幅为2厘米。完成一次全振动,振动物体通过的路程是多少厘米?如果频率为5赫,振动物体每秒通过的路程是多少厘米?
19.图为甲、乙两个简谐运动的振动图像。请根据图像写出这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
2.C
3.C
4.B
5.D
6.B
7.C
8.AD
9.ABC
10.BD
11.BD
12.BC
13. x=5sintcm 500cm
14. 4 正 -10
15. OC 大
16. y=5cos2πtcm 90
17.(1)2:3;(2)9:2;(3)3:1
18.8cm;40cm
19.x甲=0.5sin(5πt+π)cm ;x乙 =0.2sin(2.5πt+)cm
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页