簡諧運(yùn)動及其描述同步練習(xí)-【新教材】人教版高中物理選擇性（word含答案）

簡諧運(yùn)動及其描述練習(xí)一、單選題（每道題只有一個(gè)正確答案）下列關(guān)于簡諧運(yùn)動的說法不正確的是(????)A.速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)為原來的大小和方向所經(jīng)歷的過程為一次全振動

B.一個(gè)全振動指的是動能或勢能第一次恢復(fù)為原來的大小所經(jīng)歷的過程

C.位移減小時(shí)，加速度減小，速度增大

D.物體運(yùn)動方向指向平衡位置時(shí)，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時(shí)，速度方向與位移方向相同簡諧運(yùn)動是下列哪一種運(yùn)動(????)A.勻變速運(yùn)動 B.勻速運(yùn)動 C.變加速運(yùn)動 D.勻加速運(yùn)動某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=10sinπ4t(cm)A.質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振幅為10?cm B.質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的周期為4?s

C.在t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度最大 D.在t=4?s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移最大一振子做簡諧運(yùn)動的振幅是4.0cm，頻率為1.5Hz，它從平衡位置開始振動，1.5s內(nèi)位移的大小和路程分別是：(????)A.4.0cm、10cm B.4.0cm、40cm.

C.4.0cm、36cm D.0.36cm、40cm．彈簧振子做簡諧振動，若某一過程中振子的加速度在增加，則此過程中，振子的(????)A.速度一定在減小 B.位移一定在減小

C.速度與位移方向相反 D.加速度與速度方向相同一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該時(shí)刻P的速度v和加速度a的方向是(????)A.v沿x軸正方向，a沿y軸負(fù)方向

B.v沿x軸正方向，a沿y軸正方向

C.v沿y軸正方向，a沿y軸正方向

D.v沿y軸正方向，a沿y軸負(fù)方向

勁度系數(shù)為20N/cm的水平方向彈簧振子的振動圖象如圖所示，在圖中A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻(????A.振子的速度方向?yàn)閤軸正方向

B.在0～4?s內(nèi)振子通過的路程為0.35?cm，位移為0

C.在0～4?如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在M、N兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動。振子的位移x隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示。下列判斷正確的是(????)A.0.4s時(shí)振子的加速度為零 B.0.8s時(shí)振子的速度最大

C.0.4s和1.2s時(shí)振子的加速度相同 D.0.8s和1.6s時(shí)振子的速度相同某彈簧振子的振動圖象如圖所示．根據(jù)圖象判斷，下列說法正確的是(

)A.第1?s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移與速度方向相反

B.第2?s末振子相對于平衡位置的位移為?20?cm

C.第1?s末和第3?s末振子相對于平衡位置的位移相同

D.第1?s內(nèi)和第2?s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移方向相同，瞬時(shí)速度方向相反

懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T=2?s，從最低點(diǎn)位置向上運(yùn)動時(shí)開始計(jì)時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)的振動圖象如圖所示，下列說法正確的是(????)A.t=1.25?s，振子的加速度為正，速度也為正

B.t=1?s，彈性勢能最大，重力勢能最小

C.t=0.5?s，彈性勢能為零，重力勢能最小

D.t=2?s，彈性勢能最大，重力勢能最小把一個(gè)小球套在光滑細(xì)桿上，球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運(yùn)動，它圍繞平衡位置O在A、B間振動，如圖所示。下列結(jié)論正確的是(????)A.小球在O位置時(shí)，動能最大，加速度最小

B.小球在A、B位置時(shí)，加速度最大，速度也最大

C.小球從A經(jīng)O到B的過程中，速度一直增加

D.小球從A到O的過程中，彈簧的彈性勢能不斷增加圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，下列說法正確的是A.在t=0.20?s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動

B.在t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向沿y軸正方向

C.從t=0.10?s到t=0.25?s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m

D.從t=0.10?s到t=0.25?s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm二、多選題（每道題有多個(gè)選項(xiàng)）彈簧振子做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，當(dāng)它經(jīng)過點(diǎn)O時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.3?s，第一次到達(dá)點(diǎn)M，再經(jīng)過0.2?s第二次到達(dá)點(diǎn)M，則彈簧振子的周期可能為(????)A.0.53?s B.1.4?s C.1.6?s D.2?s一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖像如圖所示，下列說法正確的是(????)A.質(zhì)點(diǎn)振動的頻率為4?Hz

B.第4?s末質(zhì)點(diǎn)的速度為零

C.在10?s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為20?cm

D.在t=2?s和t=6?s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)速度相同圖甲為一列簡諧橫波在t=2s時(shí)的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象．下列說法正確的是A.波傳播的波速為10m/s B.橫波沿x軸負(fù)方向傳播

C.在任意4s內(nèi)P運(yùn)動的路程均為24cm D.在任意1s內(nèi)P運(yùn)動的路程均為6cm一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，如圖所示，在0.2s到0.3s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況是(????)A.沿負(fù)方向運(yùn)動，且速度不斷增大

B.沿負(fù)方向運(yùn)動，且位移不斷增大

C.沿正方向運(yùn)動，且速度不斷增大

D.沿正方向運(yùn)動，且加速度不斷減小三、計(jì)算題（寫清答題過程）一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動，其位移和時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示．

(1)寫出該簡諧運(yùn)動的表達(dá)式；(2)求t=0.25×10?2s時(shí)的位移(保留3(3)從t=0到t=8.5×10?2s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程、位移各為多大？

彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在B、C兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動，在t=0時(shí)刻，振子從O、B間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動；在t=0.2s時(shí)，振子速度第一次變?yōu)?v；在t=0.5s時(shí)，振子速度第二次變?yōu)?v。

(1)求彈簧振子振動周期T；

(2)若B、C之間的距離為25cm，求振子在4.0s內(nèi)通過的路程；如圖所示為一彈簧振子的振動圖象，試完成以下問題：

(1)寫出該振子簡諧運(yùn)動的表達(dá)式；(2)在第2?s末到第3?s末這段時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的加速度是怎樣變化的？(3)該振子在前100?s的總位移是多少？路程是多少？

答案和解析1.【答案】B【解析】分析：

從某一時(shí)刻起到再次恢復(fù)到與該時(shí)刻相同狀態(tài)所經(jīng)歷的過程為一次全振動；注意分析一次全振動中速度、位移及加速度等物理量的變化規(guī)律。

本題考查簡諧運(yùn)運(yùn)動的全振動規(guī)律，要注意明確回復(fù)力與位移方向始終相反，但同一個(gè)點(diǎn)上時(shí)，速度可能有兩個(gè)方向。

解答：

AB、從某一時(shí)刻起到再次恢復(fù)到與該時(shí)刻相同狀態(tài)所經(jīng)歷的過程也是速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)為原來的大小和方向的過程，為一次全振動，但動能或勢能第一次恢復(fù)為原來的大小所經(jīng)歷的過程不一定是一次全振動，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、當(dāng)位移減小時(shí)，回復(fù)力減小，則加速度在減小，物體正在返回平衡位置，故速度在增大，一次全振動時(shí)，動能和勢能均會有兩次恢復(fù)為原來的大小，故C正確；

D、回復(fù)力與位移方向相反，故加速度和位移方向相反；但速度可以與位移相同，也可以相反；物體運(yùn)動方向指向平衡位置時(shí)，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時(shí)，速度方向與位移方向相同，故D正確；

2.【答案】C

【解答】

根據(jù)簡諧運(yùn)動的特征：a=?kxm，可知物體的加速度大小和方向隨位移的變化而變化，位移作周期性變化，加速度也作周期性變化，所以簡諧運(yùn)動是變加速運(yùn)動，

3.【答案】A

【解答】

解：AB.根據(jù)簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為x=Asin(ωt+φ)，知振幅為10cm，周期T=2πω=2ππ4=8s，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.在t=2s時(shí)可得位移x=10cm，在位移最大位置，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為0；在t=4s時(shí)可得位移x=0，在平衡位置，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移為0，故CD錯(cuò)誤。

4.【答案】C

【解答】

振子振動的周期為T=1f=23s；

時(shí)間t=1.5s=94T，由于從平衡位置開始振動，所以在1.5s內(nèi)振子通過的路程為：

S=94×4A=9A=9×4cm=36cm；

經(jīng)過1.5s，振子到達(dá)最大位移處，其位移大小為：x=A=4cm，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

5.【答案】A

【解答】

解：AB、簡諧運(yùn)動中，根據(jù)a=?kmx可知振子的加速度增大時(shí)，則位移增大，振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動，所以速度逐漸減小。故A正確，B錯(cuò)誤；

C、振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動，速度與位移方向相同。故C錯(cuò)誤；

D、振子的速度在減小，做減速運(yùn)動，則運(yùn)動的加速度的方向一定與速度的方向相反。故D錯(cuò)誤。

6.【答案】C【解析】解：A、由“爬坡法”知振子的速度方向指向x軸的正方向，故A正確．

B、由于t=0時(shí)刻和t=4s時(shí)刻振子都在最大位移處，所以在0～4s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為0.5cm，在0～4s內(nèi)振子完成了2次全振動，所以在這段時(shí)間內(nèi)振子通過的路程為2×4×0.50cm=4cm，故B錯(cuò)誤．

C、由圖可看出，t=0、t=4s時(shí)刻振子的位移都是最大，且都在t軸的上方，在0～4s內(nèi)經(jīng)過兩個(gè)周期，振子完成兩次全振動，故C錯(cuò)誤．

D、由圖可知A在t軸上方，位移x=0.25cm，所以彈力F=?kx=?5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負(fù)方向，故D錯(cuò)誤；

8.【答案】B

【解答】A、由圖象乙知，t=0.4s時(shí)，振子的位移最大，根據(jù)F=?kx可知，回復(fù)力最大，則加速度最大，故A錯(cuò)誤；

B、由圖象乙知，t=0.8s時(shí)，振子經(jīng)過平衡位置，所以速度最大，故B正確；

C、由圖象乙知t=0.4s和t=1.2s時(shí)，振子分別處于正的最大位移處與負(fù)的最大位移處，所以加速度大小相同，方向相反，故C錯(cuò)誤；

D、由圖乙可知，0.8s時(shí)刻振子運(yùn)動的方向沿負(fù)方向，而1.6

s時(shí)時(shí)刻振子運(yùn)動的方向沿正方向，所以振子的速度大小相等，但方向相反，故D錯(cuò)誤。

9.【答案】D

【解答】

A.由圖知，第1s內(nèi)振子遠(yuǎn)離平衡位置的向正的最大位移方向運(yùn)動，位移與速度方向相同。故A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)振在第2s末回到平衡位置，位移是0，故B錯(cuò)誤；

C.質(zhì)點(diǎn)第1s末的位移是正的最大，第3s末振子相對于平衡位置的位移是負(fù)的最大。故C錯(cuò)誤；

D.由圖可得，第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移方向相同，第1s內(nèi)遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動，第2s內(nèi)向著平衡位置運(yùn)動，所以瞬時(shí)速度方向相反。故D正確。

10.【答案】D

【解答】

A.t=1.25s時(shí)，位移為正，加速度a=?kxm為負(fù)；x?t圖象上某點(diǎn)切線的斜率表示速度，故速度為負(fù)；故A錯(cuò)誤；

B.由于彈簧振子在豎直方向上振動在平衡位置處：kx=mg；設(shè)振子的振幅為A，則在最低點(diǎn)彈簧的形變量最大，為A+mgk所以在最低點(diǎn)彈簧的彈性勢能最大；由于振子周期為2s，從最低點(diǎn)開始運(yùn)動，所以t=1.0s時(shí)，振子在最高點(diǎn)，重力勢能最大；故B錯(cuò)誤；

C.振子周期為2s，從最低點(diǎn)開始運(yùn)動，所以t=0.5s時(shí)，振子在平衡位置處，彈簧的形變量為mgk，所以彈性勢能不等于0；故C錯(cuò)誤；

D.t=2s時(shí)，振子又回到最低點(diǎn)，在最低點(diǎn)彈簧的形變量最大，彈簧的彈性勢能最大；根據(jù)重力勢能的概念可知，在最低點(diǎn)的重力勢能最?。蔇【解答】

A、振子經(jīng)過平衡位置時(shí)，速度最大，位移為零，所以經(jīng)過平衡位置動能最大，回復(fù)力為零，加速度為零，故A正確；B、在A、B位置時(shí)，速度為零，位移最大，回復(fù)力最大，加速度最大，故B錯(cuò)誤；C、由于回復(fù)力指向平衡位置，所以振子從A經(jīng)O到B的過程中，回復(fù)力先做正功，后做負(fù)功，速度先增大后減小，故C錯(cuò)誤；D、小球從A到O的過程中，彈簧的形變量減小，則彈性勢能不斷減小，故D錯(cuò)誤。12.【答案】C

【解答】

A.圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，則知在t=0.20s下一時(shí)刻向上振動，即Q點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；

B.在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)上下坡法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，此時(shí)P點(diǎn)正向上運(yùn)動，

由圖乙讀出周期T=0.2s，從t=0.10s到t=0.15s經(jīng)過的時(shí)間為Δt=0.05s=14T，則在t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸上方，加速度方向沿y軸負(fù)方向，故B錯(cuò)誤；

C.由甲圖知波長λ=8m，則波速為：v=λT=80.2m/s=40m/s，從t=0.10s到=0.25s經(jīng)過的時(shí)間為Δt=0.15s，該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為Δx=vΔt=40×0.15m=6m，故C正確；

D.從t=0.10s到=0.25s經(jīng)過的時(shí)間為Δt=0.15s=34T，由于t=0.10s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)【解答】如圖甲所示，設(shè)O為平衡位置，OB(OC)代表振幅，振子從O→C所需時(shí)間為T4。因?yàn)楹喼C運(yùn)動具有對稱性，所以振子從M→C所用時(shí)間和從C→M所用時(shí)間相等，故T4=0.3?s+0.2s2如圖乙所示，若振子一開始從平衡位置向點(diǎn)B運(yùn)動，設(shè)點(diǎn)M′與點(diǎn)M關(guān)于點(diǎn)O對稱，則振子從點(diǎn)M′經(jīng)過點(diǎn)B到點(diǎn)M′所用的時(shí)間與振子從點(diǎn)M經(jīng)過點(diǎn)C到點(diǎn)M所需時(shí)間相等，即0.2?s。振子從點(diǎn)O到點(diǎn)M′、從點(diǎn)M′到點(diǎn)O及從點(diǎn)O到點(diǎn)M所需時(shí)間相等，為0.3s?0.2s3=130s，故周期為T=0.5?s+1【答案】CD【解答】A.由題圖讀出質(zhì)點(diǎn)振動的周期T=4?s，則頻率f=1T=0.25?Hz，故A錯(cuò)誤;

B.在第4?s末，質(zhì)點(diǎn)的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大，故B錯(cuò)誤;

C.質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是4A，t=10?s=2.5T，所以在10?s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程s=2.5×4A=10×2?cm=20?cm，故C正確;

D.由題圖知在t=2?s和t=6?s兩時(shí)刻相差一個(gè)周期，則質(zhì)點(diǎn)的速度相同，故D正確。

15.【答案】A.由甲圖得到該波的波長為4m，由乙圖得到該波的周期為4s，故波速為：v=λT=1m/sB.

t=2s時(shí)P點(diǎn)在平衡位置上，由乙圖知下一時(shí)刻向上振動，從而確定了波沿x軸負(fù)方向傳播，故B正確；C.質(zhì)點(diǎn)簡諧運(yùn)動時(shí)每個(gè)周期內(nèi)的路程為振幅的4倍，故P點(diǎn)的路程為4×6cm=24cm，故Ｃ正確；Ｄ.質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是四個(gè)振幅，但14周期內(nèi)通過的路程不一定是一個(gè)振幅。故Ｄ16.【答案】CD

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