2017-2018學(xué)年高中物理 課時(shí)跟蹤檢測（二）振動(dòng)的描述 魯科版選修3-4

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1、課時(shí)跟蹤檢測(二)　振動(dòng)的描述(時(shí)間：30分鐘　滿分：50分)一、選擇題(共6小題，每小題5分，共30分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。)1．若做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子從平衡位置到最大位移處所需最短時(shí)間是0.1s，則(　　)A．振動(dòng)周期是0.2s　　　B．振動(dòng)周期是0.1sC．振動(dòng)頻率是0.4HzD．振動(dòng)頻率是2.5Hz2．有一個(gè)在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放讓它振動(dòng)，第二次把彈簧壓縮2x后釋放讓它振動(dòng)，則先后兩次振動(dòng)的周期之比和振幅之比分別為(　　)A．1∶1　1∶1B．1∶1　1∶2C．1∶4　1∶4D．1∶2　1∶23．(北京高考)一個(gè)彈簧振子沿x軸做簡諧運(yùn)動(dòng)，取平

2、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1中的(　　)圖14．如圖2所示為某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像，若t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過O點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是(　　)圖2A．質(zhì)點(diǎn)在0.7s時(shí)，正在背離平衡位置運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)在1.5s時(shí)的位移最大C．1.2～1.4s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移在減小D．1.6～1.8s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移在增大5．(浙江高考)一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動(dòng)?？砂延未?dòng)簡化成豎直方向的簡諧運(yùn)動(dòng)，振幅為20cm，周期為3.0s。當(dāng)船上升到最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛

3、好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過10cm時(shí)，游客能舒服地登船。在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服登船的時(shí)間是(　　)A．0.5sB．0.75sC．1.0sD．1.5s6．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)圖像如圖3所示。那么在－Δt和＋Δt兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的(　　)圖3A．速度相同B．加速度相同C．相對(duì)平衡位置的位移相同D．回復(fù)力相同二、非選擇題(共2小題，共20分)7．(10分)如圖4是彈簧振子的振動(dòng)圖像，試回答下列問題：圖4(1)振動(dòng)的振幅、周期、頻率各是多少？(2)如果從O點(diǎn)算起，到圖線上哪一點(diǎn)為止，振子完成了一次全振動(dòng)？從A點(diǎn)算起呢？(3)從零到1.6s時(shí)間內(nèi)，哪些點(diǎn)的動(dòng)能最大？哪些點(diǎn)的勢

4、能最大？8．(10分)有一彈簧振子在水平方向上的BC之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，已知BC間的距離為20cm，振子在2s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)(t＝0)，經(jīng)過周期振子有正向最大加速度。圖5(1)求振子的振幅和周期；(2)在圖5中做出該振子的位移—時(shí)間圖像；(3)寫出該簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式。答案1．解析：選D　從平衡位置到最大位移處的最短時(shí)間恰好是四分之一周期，所以周期為0.4s，頻率f＝＝2.5Hz，D正確。2．解析：選B　彈簧的壓縮量即為振子振動(dòng)過程中偏離平衡位置的最大距離，即振幅，故振幅之比為1∶2；而對(duì)同一振動(dòng)系統(tǒng)，其周期與振幅無關(guān)，則周期之比為1∶1。3．解析

5、：選A　由簡諧運(yùn)動(dòng)中加速度與位移的關(guān)系a＝－x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。4．解析：選B　由于位移是由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段，故質(zhì)點(diǎn)在0.7s時(shí)的位移方向向右，且正在向平衡位置運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在1.5s時(shí)的位移達(dá)到最大，選項(xiàng)B正確；1.2～1.4s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)正在背離平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以其位移在增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；1.6～1.8s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)正在向平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以其位移在減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．解析：選C　由于振幅A為20cm，振動(dòng)方程為y＝Asinωt(從游船位于平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，ω＝)，由于高度差不超過10cm時(shí)，游客能舒服登船

6、，代入數(shù)據(jù)可知，在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，臨界時(shí)刻為t1＝，t2＝，所以在一個(gè)周期內(nèi)能舒服登船的時(shí)間為Δt＝t2－t1＝＝1.0s，選項(xiàng)C正確。6．解析：選A　由圖像知，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，在－Δt和＋Δt兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)必處在關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩位置。所以，在這兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度必定大小相等，方向相反。速度、動(dòng)能大小必定相等。從題圖中不難看出，－Δt和＋Δt兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)速度的方向相同。選項(xiàng)A正確。7．解析：(1)由圖像可知振動(dòng)的振幅A＝2cm，周期T＝0.8s，由此可得頻率f＝＝1.25Hz。(2)由圖像可知圖中的O、D、H三點(diǎn)即在0、0.8s、1.6s三個(gè)時(shí)

7、刻，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，圖中A、E兩點(diǎn)，即在0.2s、1.0s兩個(gè)時(shí)刻，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同。所以，如果從O點(diǎn)算起，到圖像上的D點(diǎn)，如果從A點(diǎn)算起，到圖像上的E點(diǎn)，均為振子的一次全振動(dòng)。(3)從0～1.6s內(nèi)，在0、0.4s、0.8s、1.2s、1.6s各時(shí)刻，即對(duì)應(yīng)圖中的O、B、D、F、H各點(diǎn)，振子處在平衡位置，此時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，勢能最小，而在0.2s、0.6s、1.0s、1.4s各時(shí)刻，即對(duì)應(yīng)圖中的A、C、E、G各點(diǎn)，振子均處在