训练8简谐运动的图象.doc

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1、训练8 简谐运动的图象根底稳固站起来，拿得到！1.如图表示一简谐横波波源的振动图象.根据图象可确定该波的( )A.波长、波速 B.周期、波速 C.波长、振幅 D.周期、振幅答案：D解析：10-3 m,周期T=1.00 s,故D正确.2.以下关于振动图象的说法中正确的选项是( )B.振动图象的横坐标表示振动时间,纵坐标表示各个时刻的位移 答案：BC0.2 s这段时间内 答案：ACD解析：0.2 s内,由振动图象可知物体速度增大,位移减小,回复力减小,物体的势能逐渐减少.4.如下图，做简谐运动的质点加速度随时间变化的图线是 答案：AB解析：做简谐运动的质点加速度随时间的变化关系的图线为正弦或余弦曲

2、线.5.如下图是某质点做简谐运动的图象,那么以下说法中正确的选项是( )A.在第1 s内,质点做加速运动 B.在第2 s内,质点做加速运动C.在第3 s内,动能转化为势能 D.在第4 s内,动能转化为势能答案：BC解析：从图象上可知,在第1 s内,质点的位移在增大,即质点从平衡位置向最大位移处运动,所以质点做减速运动,A错误.在第2 s内,位移减小,质点向平衡位置运动,所以质点做加速运动,同时将弹性势能转化为质点的动能,所以B正确.在第3 s内,质点从平衡位置向负的最大位移处运动,所以质点做减速运动,动能转化为势能,C正确.在第4 s内,质点向平衡位置运动,弹性势能转化为质点的动能,所以D错误

3、.6.如图为一质点做简谐运动的振动图象.求质点的振幅、周期和频率,并指出质点何时位移最大,何时速度最大,何时加速度最大.答案：A=10-2 m,周期T=2 s,频率f=1/T=0.5 Hz速度最大 解析：10-2 m,振动周期为2 s,从图中还可以看出做简谐运动的物体除具有等时性外,还具有周期性和对称性,即位移最大的时刻分别是0.5 s、1.5 s、2.5 s即(n+0.5) s,式中n为非负整数;同样速度最大的时刻分别是0 s、1 s、2 s10-2 m,周期T=2 s,频率f=1/T=0.5 Hz.簧振子的振动图象,由图可知,该振子的振幅是_,周期是_,频率是_,振子在0.8 s内通过的路

4、程是_,假设振子从A时刻开始计时,那么到_时刻为止,振子完成了一次全振动,图象上B点的速度方向是_,D点的速度方向是_.答案：4 cm 0.4 s 2.5 Hz 32 cm 0.5 s 沿x轴负方向 沿x轴正方向 解析：据图象可知弹簧振子的振幅是:A=4 cm振动周期T=0.4 s解得频率f= Hz=2.5 Hz依据振动过程可知:弹簧振子运动一个周期,振子运动的路程为4A=16 cm.所以,振子在0.8 s内通过的路程是:s=4A=44 cm=32 cm.假设振子从A时刻,即t1=0.1 s时刻开始计时,那么t2=t1+T=(0.4+0.1) s=0.5 s为止,振子完成了一次全振动.图象上B

5、点速度方向为沿x的负方向,D点的速度方向为沿x轴的正方向.能力提升踮起脚，抓得住！ 8.一卡车在水平道路上行驶,货物随车厢上下振动而不脱离底板,设货物的振动为简谐运动,以向上的方向为正,其振动图象如下图,在图象上取a、b、c、d四点,那么哪点代表的时刻货物对车厢底板压力大于货物的重力( )答案：BC解析：如果货物对车厢底板压力大于货物的重力,那么依据牛顿第三定律可知:车厢底板对货物的支持力,在大小上大于货物的重力.对货物受力分析可知,货物受自身重力和车底板对它的支持力.且合力方向向上.即物体处于超重状态,加速度方向向上.在卡车运动过程中,货物在竖直方向上做上、下振动,振动图象如下图,那么加速度

6、向上的点有:b点、c点.9.如下图是甲、乙两物体分别做简谐运动的图象.由图象可知，它们的振幅A甲=_，A乙=_，频率f甲=_，f乙=_.答案：2 cm 1 cm 0.25 Hz 0.125 Hz解析：由图中直读振幅分别为2 cm、1 cm;周期分别为4 s、8 s,所以频率分别是0.25 Hz、0.125 Hz.10.在上题中，8 s内甲、乙两物体通过的路程之比是_8 s时间内甲、乙动能都到达最大的时刻是_.从2 s时刻算起，甲在_ s时刻止完成一次全振动，乙在_ s时刻止完成一次全振动.答案：41 4 s 6 10解析：由图中可知:8 s内,甲物体运动两个周期,走过的路程为82 cm=16

7、cm,乙物体运动1个周期,走过的路程为41 cm=4 cm,所以8 s内路程之比为41;动能最大时刻应该出现在平衡位置,甲、乙都到达动能最大即在4 s末;从2 s时刻算起,甲、乙在一个周期内完成一次全振动,所以为6 s和10 s时刻.11.一人观察竖直方向上的弹簧振子，开始观察时，振子正好在平衡位置，且向下振动，经过1 s后，振子第一次回到平衡位置，且通过了10 cm的路程.选竖直向上为正方向，试画出观察到的振子的振动图象.答案：见解析 解析：分析,T=2 s,A=5 cm,故振动图象为:选竖直向上方向为正拓展应用跳一跳，够得着！12.一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系如下图,在t=4

8、s时,质点的( )A.速度为正的最大值,加速度为零 B.速度为负的最大值,加速度为零C.速度为零,加速度为正的最大值 D.速度为零,加速度为负的最大值答案：D解析：由题图可知t=4 s时,质点位于正向最大位移处,即x0,且x=xm=A.由回复力公式F=-kx可知,回复力为负的最大值,所以加速度为负的最大值,此时质点的速度等于零,所以答案为D.13.甲、乙两弹簧振子质量相等,其振动图象如下图,那么它们振动的机械能大小关系是E甲_E乙(填“=或“ E乙;甲的周期大于乙的周期,故有f甲f乙;联系甲弹簧振子在第一周期内沿x轴的振动情形可知,在3 s时刻,甲正在负向最大位移处,弹簧伸长量最大,故此刻有最

9、大的正向加速度.当物体通过平衡位置时速度最大.联系乙弹簧振子沿x轴振动的前两个全振动的情景,由图象知乙在1 s、3 s末两个时刻沿x轴正向通过平衡位置,故这两时刻有正向最大速度.14.如下图为一块涂有碳黑的玻璃板,质量为2 kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上做匀变速运动,一个装有水平振针的频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1 cm,OB=4 cm,OC=9 cm,试求外力的大小.(g取10 m/s2)答案：F=24 N解析：根据题意可知振针的周期为T=1/5 s=0.2 s,图中OA、AB、BC三段,均为半个周期的运动情况,所以运动时间为t=T/2=0.1 s,玻璃板的运动为匀变速运动,设其加速度为a,那么由运动学公式可得: a=10-2 m/s2=2 m/s2,由牛顿第二定律得:F=mg+ma=24 N.