2017_2018學(xué)年高中物理課時(shí)跟蹤檢測三簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式教科版.docx_第1頁
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文檔簡介

課時(shí)跟蹤檢測(三)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式1如圖1(a)所示,一彈簧振子在AB間做簡諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置。圖(b)是該振子做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的xt圖像。則關(guān)于振子的加速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,下列圖2四個(gè)圖像中正確的是()圖1圖22.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖3所示,下列說法正確的是() 圖3A質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率為4 HzB在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為20 cmC在5 s末,質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的相位為Dt1.5 s和t4.5 s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等,都是 cm3如圖4甲所示,懸掛在豎直方向上的彈簧振子,周期T2 s,從最低點(diǎn)位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí),在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。關(guān)于這個(gè)圖像,下列說法正確的是()圖4At1.25 s時(shí),振子的加速度為正,速度也為正Bt1.7 s時(shí),振子的加速度為負(fù),速度也為負(fù)Ct1.0 s時(shí),振子的速度為零,加速度為負(fù)向最大值Dt1.5 s時(shí),振子的速度為零,加速度為負(fù)向最大值4.如圖5為某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,由圖可知,在t1和t2兩時(shí)刻|x1|x2|,質(zhì)點(diǎn)速度v1、v2與加速度a1、a2的關(guān)系為() 圖5Av1v2,方向相同Bv1a2,方向相同Da1a2,方向相反5(北京高考)一個(gè)彈簧振子沿x軸做簡諧運(yùn)動(dòng),取平衡位置O為x軸坐標(biāo)原點(diǎn)。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),經(jīng)過四分之一周期,振子具有沿x軸正方向的最大加速度。能正確反映振子位移x與時(shí)間t關(guān)系的圖像是()圖66.勁度系數(shù)為20 N/cm的彈簧振子,它的振動(dòng)圖像如圖7所示,在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻() 圖7A振子所受的彈力大小為0.5 N,方向指向x軸的負(fù)方向B振子的速度方向指向x軸的正方向C在04 s內(nèi)振子作了1.75次全振動(dòng)D在04 s內(nèi)振子通過的路程為0.35 cm,位移為07如圖8所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像,根據(jù)圖像中的信息,回答下列問題:圖8(1)振幅、周期各是多大?(2)寫出這個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。8有一彈簧振子在水平方向上的B、C之間做簡諧運(yùn)動(dòng),已知B、C間的距離為20 cm,振子在2 s內(nèi)完成了10次全振動(dòng)。若從某時(shí)刻振子經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)(t0),經(jīng)過周期振子有負(fù)向最大位移。(1)求振子的振幅和周期;(2)畫出該振子的位移時(shí)間圖像;(3)寫出振子的振動(dòng)方程。答 案1選C設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k,位移與加速度方向相反,由牛頓第二定律得a,故C正確。2選BD由振動(dòng)圖像可直接得到周期為4 s,頻率f0.25 Hz,故選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的;一個(gè)周期內(nèi)簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是4A8 cm,10 s為2.5個(gè)周期,故質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為20 cm,選項(xiàng)B是正確的;由圖像知,位移與時(shí)間的關(guān)系xAsin(t0)0.02sinm。當(dāng)t5 s時(shí),其相位t05,故C不正確;在1.5 s和4.5 s兩時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的位移相同,與振幅的關(guān)系是xAsin 135A cm,故D正確。3選Ct1.25 s時(shí),振子的加速度為負(fù),速度也為負(fù),故A錯(cuò)誤。t1.7 s時(shí),振子的加速度為正,速度為負(fù),故B錯(cuò)誤。t1.0 s時(shí),振子的速度為零,加速度為負(fù)向最大值,故C正確。t1.5 s時(shí),振子的速度為負(fù)向最大值,加速度為零,故D錯(cuò)誤。4選ADv1、v2均沿x方向,t1時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)離平衡位置較遠(yuǎn),速度較小,v1|x2|,x1與x2方向相反,故a1a2,且a1、a2方向相反,C錯(cuò),D對(duì)。5選A由簡諧運(yùn)動(dòng)中加速度與位移的關(guān)系ax可知,在T/4時(shí)刻,加速度正向最大,則位移負(fù)向最大,故選項(xiàng)A正確。6選B由題圖可知A在t軸上方,位移x0.25 cm,所以彈力Fkx5 N,即彈力大小為5 N,方向指向x軸負(fù)方向,選項(xiàng)A不正確;由題圖可知過A點(diǎn)作圖線的切線,該切線與x軸的正方向的夾角小于90,切線斜率為正值,即振子的速度方向指向x軸的正方向,選項(xiàng)B正確。由圖可看出,t0、t4 s時(shí)刻振子的位移都是最大,且都在t軸的上方,在04 s內(nèi)完成兩次全振動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于t0時(shí)刻和t4 s時(shí)刻振子都在最大位移處,所以在04 s內(nèi)振子的位移為零,又由于振幅為0.5 cm,在04 s內(nèi)振子完成了2次全振動(dòng),所以在這段時(shí)間內(nèi)振子通過的路程為240.50 cm4 cm,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。綜上所述,該題的正確選項(xiàng)為B。7解析:(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移x10 cm,所以振幅A10 cm;質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)的時(shí)間為4 s,所以周期T4 s。(2)由圖像可知振幅A10 cm,周期T4 s, rad/s,t0時(shí),x0,所以初相位0,由此可知位移隨時(shí)間的變化關(guān)系式為xAsin(t)10sint cm。答案:(1)10 cm4 s(2)x10sint cm8解析:(1)彈簧振子在B、C之間做簡諧運(yùn)動(dòng),故振幅A10 cm,振子在2 s內(nèi)完成了10次全振動(dòng),振子的周期T0.2 s。(2)振子從平衡位置開始計(jì)時(shí),故t0時(shí)刻

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