第三节 简谐振动的图像和公式课后作业.docx

第三节 简谐振动的图像和公式课后作业.docx

《第三节 简谐振动的图像和公式课后作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三节 简谐振动的图像和公式课后作业.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第三节简谐振动的图像和公式课后作业

第3节　简谐运动的图像和公式

1．以横坐标表示________，纵坐标表示________________________________________，描绘出简谐运动的质点的________随________变化的图像，称为简谐运动的图像（或振动图像）．简谐运动的图像是一条________（或________）曲线．

2．由简谐运动的图像，可以直接读出物体振动的________和________．用图像记录振动的方法在实际生活中有很多应用，如医院里的________________、监测地震的____________等．

3．简谐运动的表达式：

x＝________________或x＝________________.其中A表示简谐运动的________，T和f分别表示简谐运动的周期和频率，________或________表示简谐运动的相位，Φ表示t＝0时的相位，叫做初相位，简称初相．频率相同、初相不同的两个振动物体的相位差是________．

4．如图1所示是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是（　　）

图1

A．振动周期是2×10－2s

B．第2个10－2s内物体的位移是－10cm

C．物体的振动频率为25Hz

D．物体的振幅是10cm

5．摆长为l的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时（即取t＝0），当振动至t＝

时，摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图像是下图中的（　　）

6．物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin（100t＋

）m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin（100t＋

）m．比较A、B的运动（　　）

A．振幅是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10m

B．周期是标量，A、B周期相等为100s

C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB

D．A的相位始终超前B的相位

概念规律练

知识点一　简谐运动的图像

1．如图2所示是表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　）

图2

A．t1时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动

B．t2时刻振子的位移最大

C．t3时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动

D．该图像是从平衡位置计时画出的

2．如图3所示是某质点做简谐运动的振动图像，根据图像中的信息，回答下列问题：

图3

（1）质点离开平衡位置的最大距离是多少？

（2）在1.5s和2.5s两个时刻，质点向哪个方向运动？

（3）质点在第2秒末的位移是多少？

在前4秒内的路程是多少？

知识点二　简谐运动的表达式

3．一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程．

知识点三　简谐运动的相位、相位差

4．如图4所示，A、B为两弹簧振子的振动图像，求它们的相位差．

图4

5．有两个振动的振动方程分别是：

x1＝3sin（100πt＋

）cm，x2＝5sin（100πt＋

）cm，下列说法正确的是（　　）

A．它们的振幅相同B．它们的周期相同

C．它们的相位差恒定D．它们的振动步调一致

方法技巧练

根据图像判断物体运动情况的技巧

6．如图5所示为质点P在0～4s内的振动图像，下列叙述正确的是（　　）

图5

A．再过1s，该质点的位移是正向最大

B．再过1s，该质点的速度方向向上

C．再过1s，该质点运动到平衡位置

D．再过1s，该质点的速度为零

7．如图6所示为一弹簧振子的振动图像，如果振子的质量为0.2kg，求：

图6

（1）从计时开始经过多少时间位移第一次达到最大；

（2）从第2s末到第3s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、位移各是怎样变化的．

1．关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是（　　）

A．表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线

B．由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向

C．表示质点的位移随时间变化的规律

D．由图像可判断任一时刻质点的速度方向

2．如图7所示是某振子做简谐运动的图像，以下说法中正确的是（　　）

图7

A．因为振动图像可由实验直接得到，所以图像就是振子实际运动的轨迹

B．振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹

C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度

D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向

3．如图8是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法正确的是（　　）

图8

A．该图像的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置

B．从图像可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的

C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，可让底片沿垂直x轴方向匀速运动

D．图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同

4．如图9所示为弹簧振子的振动图像，关于振子的振动，下列描述正确的是（　　）

图9

A．振子沿如图所示的曲线运动

B．图像描述的是振子的位移随时间变化的规律

C．从0.5s到1.5s内振子先加速运动后减速运动

D．从1s到2s内振子先减速运动后加速运动

5．如图10所示为某质点在0～4s内的振动图像，则（　　）

图10

A．质点在3s末的位移为2m

B．质点在4s末的位移为8m

C．质点在4s内的路程为8m

D．质点在4s内的路程为零

6．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图11所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是（　　）

图11

A．0s到1s内

B．1s到2s内

C．2s到3s内

D．3s到4s内

7.一个质点做简谐运动，它的振动图像如图12所示，则（　　）

图12

A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹

B．有向线段OA是质点在t1时间内的位移

C．有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移

D．有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率

8．如图13所示，是质点做简谐运动的图像．由此可知（　　）

图13

A．t＝0时，质点位移、速度均为零

B．t＝1s时，质点位移最大，速度为零

C．t＝2s时，质点位移为零，速度沿负向最大

D．t＝4s时，质点停止运动

9．有一个弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（　　）

A．x＝8×10－3sin

m

B．x＝8×10－3sin

m

C．x＝8×10－1sin

m

D．x＝8×10－1sin

m

10．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1s末与第3s末的位移相同

B．第1s末与第3s末的速度相同

C．3s末至5s末的位移方向都相同

D．3s末至5s末的速度方向都相同

11．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点．图14甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：

黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图像的是（　　）

甲

乙

图14

A．若规定状态a时t＝0，则图像为①

B．若规定状态b时t＝0，则图像为②

C．若规定状态c时t＝0，则图像为③

D．若规定状态d时t＝0，则图像为④

12.如图15所示为A、B两个简谐运动的位移—时间图像．试根据图像写出：

图15

（1）A的振幅是______cm，周期是________s；B的振幅是________cm，周期是________s.

（2）这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式．

（3）在时间t＝0.05s时两质点的位移分别是多少？

13．两个简谐运动的表达式分别为x1＝4asin（4πbt＋

），x2＝2asin（4πbt＋

）．求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差．

14．某质点的振动方程为x＝5sin（2.5πt＋

）cm，画出该质点的振动图像．