2. 简谐运动的描述 一、必备知识基础 题组一 描述简谐运动的物理量 1.(2025淮安期中)一弹簧振子完成10次全振动通过的路程是40 cm,则此弹簧振子的振幅为( ) A.0.5 cm B.1 cm C.1.5 cm D.2 cm 2.某简谐振动的y-t图像如图所示,则以下说法正确的是( ) A.振幅为2 cm B.频率为2.5 Hz C.周期为0.5 s D.0.1 s时速度为0 题组二 相位、简谐运动的表达式 3.(2025镇江中学期中)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asin t,则质点( ) A.第1 s末与第3 s末的位移不同 B.第1 s末与第3 s末的速度相同 C.第3 s末与第5 s末的位移相同 D.第3 s末与第5 s末的速度相同 4.(2024泰州中学月考)有一个弹簧振子,振幅为0.8 cm,周期为0.5 s,初始时具有正方向的最大加速度,则它的振动方程是( ) A.x=8×10-3sin(4πt+)m B.x=8×10-3sin(4πt-)m C.x=8×10-3sin(t+)m D.x=8×10-3sin(t-)m 5.(2025苏州期中)某简谐运动的振动图像如图所示,根据图像回答下列问题: (1)该简谐运动的振幅A、周期T、频率f; (2)曲线上A、B、C、D、E、F、G、H各点中,表示振子动能、势能最大的分别是哪些点; (3)写出这个简谐运动的位移时间变化的关系式。 题组三 简谐运动的对称性和周期性 6.如图所示,一质点做简谐运动,O点为平衡位置,质点先后以相同的速度依次通过M、N两点,历时2 s,质点通过N点后再经过2 s又第2次通过N点,在这4 s内质点通过的总路程为18 cm,则质点的振动周期和振幅分别为( ) A.10 s 12 cm B.8 s 9 cm C.6 s 6 cm D.4 s 3 cm 7.一质点做简谐振动,振幅为A,周期为T,O为平衡位置,B、C为两侧最大位移处,从经过位置P(P与O、B、C三点均不重合)时开始计时,则下列说法正确的是( ) A.经过T时,质点的平均速度必小于 B.经过T时,质点的路程不可能大于A,但可能小于A C.经过T时,质点的瞬时速度不可能与经过P点时的速度大小相等 D.经过T时,质点的瞬时速度与经过P点时速度方向可能相同也可能相反 二、关键能力提升 8.(2025南通调研)某质点做简谐运动的振动图像如图所示,由图像可知( ) A.振幅为8 cm B.周期为0.9 s C.初相位为 π D.t=0.7 s时振动方向沿x轴正方向 9.如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,在C、D两点之间做简谐运动,O点为平衡位置。振子到达D点开始计时。以竖直向上为正方向,在一个周期内的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.振子在O点受到的弹簧弹力等于零 B.振子做简谐运动的表达式为x=10sin(πt-)cm C.0.5~1.0 s的时间内,振子通过的路程为5 cm D.t=0.25 s和t=0.75 s时,振子的速度不同,但加速度大小相等 10.十一假期,一位游客在风景秀丽的云龙湖边欲乘坐游船,由于有些风浪,游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm,周期为6.0 s。当船上升到平衡位置时,甲板刚好与码头地面平齐。甲板在地面上下浮动不超过10 cm时,游客能舒服地登船。则在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( ) A.0.5 s B.0.75 s C.1.0 s D.2.0 s 11.图甲是一个弹簧振子的示意图,在B、C之间做简谐运动,O是它的平衡位置,规定以向右为正方向,图乙是它的速度v随时间t变化的图像。下面的说法错误的是( ) 甲 乙 A.t=2 s时刻,它的位置在O点左侧4 cm处 B.t=3 s时刻,它的速度方向向左 C.t=4 s时刻,它的加速度为方向向右的最大值 D.它的一个周期时间为8 s 12.(2025南京期中)某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒漂浮在水中,水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放,木棒在竖直方向上振动,某时刻开始计时,木棒上A点的振动图像如图所示,设竖直向上为正方向。则求: (1)A点的振动方程; (2)A点在第20 s时的位移和前20 s内的路程。 三、核心素养拔高 13.P、Q两个质点做简谐运动的振动 ... ...
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