2019-2020年高二物理 第9單元45分鐘過關(guān)檢測（訓練8 簡諧運動的圖象）（有解析） 大綱人教版第二冊基礎(chǔ)鞏固站起來，拿得到！1.如圖表示一簡諧橫波波源的振動圖象.根據(jù)圖象可確定該波的( )A.波長、波速 B.周期、波速 C.波長、振幅 D.周期、振幅答案：D解析：該圖是振動圖象,可讀出振幅A=2.010-3 m,周期T=1.00 s,故D正確.2.下列關(guān)于振動圖象的說法中正確的是( )A.振動圖象是振動質(zhì)點的軌跡圖象B.振動圖象的橫坐標表示振動時間,縱坐標表示各個時刻的位移C.由振動圖象可以讀出振幅和周期 D.以上說法均不對 答案：BC3.如圖所示是一彈簧振子在水平方向做簡諧運動的圖象.在0.10.2 s這段時間內(nèi)（ ）A.物體所受回復力逐漸減小B.物體的速度逐漸減小C.物體的位移逐漸減小D.物體的勢能逐漸減少答案：ACD解析：0.10.2 s內(nèi),由振動圖象可知物體速度增大,位移減小,回復力減小,物體的勢能逐漸減少.4.如圖所示，做簡諧運動的質(zhì)點加速度隨時間變化的圖線是（ ）答案：AB解析：做簡諧運動的質(zhì)點加速度隨時間的變化關(guān)系的圖線為正弦或余弦曲線.5.如圖所示是某質(zhì)點做簡諧運動的圖象,則下列說法中正確的是( )A.在第1 s內(nèi),質(zhì)點做加速運動 B.在第2 s內(nèi),質(zhì)點做加速運動C.在第3 s內(nèi),動能轉(zhuǎn)化為勢能 D.在第4 s內(nèi),動能轉(zhuǎn)化為勢能答案：BC解析：從圖象上可知,在第1 s內(nèi),質(zhì)點的位移在增大,即質(zhì)點從平衡位置向最大位移處運動,所以質(zhì)點做減速運動,A錯誤.在第2 s內(nèi),位移減小,質(zhì)點向平衡位置運動,所以質(zhì)點做加速運動,同時將彈性勢能轉(zhuǎn)化為質(zhì)點的動能,所以B正確.在第3 s內(nèi),質(zhì)點從平衡位置向負的最大位移處運動,所以質(zhì)點做減速運動,動能轉(zhuǎn)化為勢能,C正確.在第4 s內(nèi),質(zhì)點向平衡位置運動,彈性勢能轉(zhuǎn)化為質(zhì)點的動能,所以D錯誤.6.如圖為一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象.求質(zhì)點的振幅、周期和頻率,并指出質(zhì)點何時位移最大,何時速度最大,何時加速度最大.答案：A=2.010-2 m,周期T=2 s,頻率f=1/T=0.5 Hz當時刻為(n+0.5) s時.加速度最大 解析：從圖中可直接看出質(zhì)點振幅為2.010-2 m,振動周期為2 s,從圖中還可以看出做簡諧運動的物體除具有等時性外,還具有周期性和對稱性,即位移最大的時刻分別是0.5 s、1.5 s、2.5 s即(n+0.5) s,式中n為非負整數(shù);同樣速度最大的時刻分別是0 s、1 s、2 s即n s,n為非負整數(shù);加速度最大的時刻是(n+0.5) s,n為非負整數(shù),所以振幅A=2.010-2 m,周期T=2 s,頻率f=1/T=0.5 Hz.7.如圖是一彈簧振子的振動圖象,由圖可知,該振子的振幅是_,周期是_,頻率是_,振子在0.8 s內(nèi)通過的路程是_,若振子從A時刻開始計時,那么到_時刻為止,振子完成了一次全振動,圖象上B點的速度方向是_,D點的速度方向是_.答案：4 cm 0.4 s 2.5 Hz 32 cm 0.5 s 沿x軸負方向 沿x軸正方向 解析：據(jù)圖象可知彈簧振子的振幅是:A=4 cm振動周期T=0.4 s解得頻率f= Hz=2.5 Hz依據(jù)振動過程可知:彈簧振子運動一個周期,振子運動的路程為4A=16 cm.所以,振子在0.8 s內(nèi)通過的路程是:s=4A=44 cm=32 cm.若振子從A時刻,即t1=0.1 s時刻開始計時,則t2=t1+T=(0.4+0.1) s=0.5 s為止,振子完成了一次全振動.圖象上B點速度方向為沿x的負方向,D點的速度方向為沿x軸的正方向.能力提升踮起腳，抓得??！ 8.一卡車在水平道路上行駛,貨物隨車廂上下振動而不脫離底板,設(shè)貨物的振動為簡諧運動,以向上的方向為正,其振動圖象如圖所示,在圖象上取a、b、c、d四點,則哪點代表的時刻貨物對車廂底板壓力大于貨物的重力( )A.a點 B.b點 C.c點 D.d點答案：BC解析：如果貨物對車廂底板壓力大于貨物的重力,則依據(jù)牛頓第三定律可知:車廂底板對貨物的支持力,在大小上大于貨物的重力.對貨物受力分析可知,貨物受自身重力和車底板對它的支持力.且合力方向向上.即物體處于超重狀態(tài),加速度方向向上.在卡車運動過程中,貨物在豎直方向上做上、下振動,振動圖象如圖所示,則加速度向上的點有:b點、c點.9.如圖所示是甲、乙兩物體分別做簡諧運動的圖象.由圖象可知，它們的振幅A甲=_，A乙=_，頻率f甲=_，f乙=_.答案：2 cm 1 cm 0.25 Hz 0.125 Hz解析：由圖中直讀振幅分別為2 cm、1 cm;周期分別為4 s、8 s,所以頻率分別是0.25 Hz、0.125 Hz.10.在上題中，8 s內(nèi)甲、乙兩物體通過的路程之比是_.08 s時間內(nèi)甲、乙動能都達到最大的時刻是_.從2 s時刻算起，甲在_ s時刻止完成一次全振動，乙在_ s時刻止完成一次全振動.答案：41 4 s 6 10解析：由圖中可知:8 s內(nèi),甲物體運動兩個周期,走過的路程為82 cm=16 cm,乙物體運動1個周期,走過的路程為41 cm=4 cm,所以8 s內(nèi)路程之比為41;動能最大時刻應該出現(xiàn)在平衡位置,甲、乙都達到動能最大即在4 s末;從2 s時刻算起,甲、乙在一個周期內(nèi)完成一次全振動,所以為6 s和10 s時刻.11.一人觀察豎直方向上的彈簧振子，開始觀察時，振子正好在平衡位置，且向下振動，經(jīng)過1 s后，振子第一次回到平衡位置，且通過了10 cm的路程.選豎直向上為正方向，試畫出觀察到的振子的振動圖象.答案：見解析 解析：分析已知,T=2 s,A=5 cm,故振動圖象為:選豎直向上方向為正拓展應用跳一跳，夠得著！12.一質(zhì)點做簡諧運動,其位移x與時間t的關(guān)系如圖所示,在t=4 s時,質(zhì)點的( )A.速度為正的最大值,加速度為零 B.速度為負的最大值,加速度為零C.速度為零,加速度為正的最大值 D.速度為零,加速度為負的最大值答案：D解析：由題圖可知t=4 s時,質(zhì)點位于正向最大位移處,即x>0,且x=xm=A.由回復力公式F=-kx可知,回復力為負的最大值,所以加速度為負的最大值,此時質(zhì)點的速度等于零,所以答案為D.13.甲、乙兩彈簧振子質(zhì)量相等,其振動圖象如圖所示,則它們振動的機械能大小關(guān)系是E甲_E乙(填“>”“=”或“<”);振動頻率的大小關(guān)系是f甲_f乙;在04 s內(nèi),甲的加速度為正向最大的時刻是_,乙的速度為正向最大的時刻是_.答案：> < 3 s末 1 s、3 s末兩時刻解析：想象甲、乙兩彈簧振子沿x軸振動,O為其平衡位置,則聯(lián)系圖象可知,甲的振幅大于乙的振幅,故有E甲>E乙;甲的周期大于乙的周期,故有f甲<f乙;聯(lián)系甲彈簧振子在第一周期內(nèi)沿x軸的振動情形可知,在3 s時刻,甲正在負向最大位移處,彈簧伸長量最大,故此刻有最大的正向加速度.當物體通過平衡位置時速度最大.聯(lián)系乙彈簧振子沿x軸振動的前兩個全振動的情景,由圖象知乙在1 s、3 s末兩個時刻沿x軸正向通過平衡位置,故這兩時刻有正向最大速度.14.如圖所示為一塊涂有碳黑的玻璃板,質(zhì)量為2 kg,在拉力F的作用下,由靜止開始豎直向上做勻變速運動,一個裝有水平振針的頻率為5 Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線,量得OA=1 cm,OB=4 cm,OC=9 cm,試求外力的大小.(g取10 m/s2)答案：F=24 N解析：根據(jù)題意可知振針的周期為T=1/5 s=0.2 s,圖中OA、AB、BC三段,均為半個周期的運動情況,所以運動時間為t=T/2=0.1 s,玻璃板的運動為勻變速運動,設(shè)其加速度為a,則由運動學公式可得: a=10-2 m/s2=2 m/s2,由牛頓第二定律得:F=mg+ma=24 N.