高一物理简谐运动振幅、周期和频率练习

1、简谐运动 振幅、周期和频率练习【同步达纲练习】1.弹簧振子做简谐振动，当振子位移为负时，下述说法中正确的是（）A.速度一定为正，加速度一定为正B.速度一定为负，加速度一定为正C.速度不一定为正，加速度一定为正D.速度不一定为负，加速度一定为负.下列几种说法中，正确的是 （）A.只要是机械振动，就一定是简谐运动B.在简谐运动中，使振子运动的回复力一定是振子在运动方向上所受的合外力C.在简谐运动中，回复力总是做正功的D.在简谐运动中，回复力总是做负功的.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子

2、的加速度逐渐减小4. 一弹簧振子沿水平方向的x轴做简谐运动，原点O为平衡位置，在运动中某一时刻有可能出现的情况是（）A.位移与速度均为正值，加速度为负值B.位移为负值，加速度为正值C.位移与加速度均为正值，而速度为负值D.位移、速度、加速度均为负值to第一次到达平衡位置.若振子从最大位ui和ai,而振子位移为 A/2时速度大小和i a2D.aia2.一弹簧振子振幅为A,从最大位移处需时间移处经过t0/2后的速度大小和加速度大小分别为 加速度大小分别为U 2和a2,那么（）A. u i u 2 B.u 1V u 2 C.a.弹簧振子作简谐运动.t 1时刻速度为U , t 2时刻速度也为U ,且方

3、向相同.已知（t 2-t 1） 小于周期T.则（t 2-t 1）（）A.可能大于四分之一周期B.可能小于四分之一周期C. 一定小于二分之一周期D.可能等于二分之一周期.质点沿直线以 O平衡位置做简谐振动，A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点，A B相距10cm,质点从A到B的时间为0.1s ,从质点到O点开始计时，经 0.5s , 则下述说法中正确的是（）A.振幅为5cmB.振幅为10cmC.通过路程50cmD.质点位移为50cm.一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm,频率为2.5Hz.该质点从平衡位置开始经过2.5s后，位移大小和经过的路程为（）A.0, 10cm B.0, 24

4、cm C.4cm , 100cm D.4cm , 10cm. 一弹簧振子被前后两次分别拉开离平衡位置5cm和3cm后放手.若使它们都做简谐运动，则前后两次运动的振幅之比为 ,周期之比为 回复力最大值之比为.质点做简谐运动的周期为0.4s ,振幅为0.1m,从质点通过平衡位置开始计时，则经5s后，质点通过的路程为 m ,位移为 m.一质点做简谐运动， 从一端到另一端的最短时间为 0.1s ,距离10cm,则该质点振动 的频率为Hz ,它连续两次通过平衡位置的时间间隔是s ,它每秒钟通过的路程是m.一物体做简谐运动，物体通过A点时的速度为u ,经1s后物体第一次以速度 u通过 B点，再经过1s物体

5、紧接着又通过 B点.已知物体在2s内所走的总路程为 12cm,则该简谐 运动的周期和振幅分别为 、或、【素质优化训练】.一只弹簧振子，第一次被压缩x后开始运动，第二次被压缩2x后开始运动，则两次 振动周期T1 ： T2和振幅A ： 4为（）A.1 ： 2 和 1 ： 2B.2： 1 和 2 ： 1C.1 ： 1 和 1 ： 2D.1： 1 和 2 ： 1.如下图所示，物体 A和B用轻绳相连挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m B的质量为M弹簧的劲度系数为 k.当连接A、B的绳突然断开后，物体 A将在竖直方向上做简谐 运动.则A振动的振幅为（）si?A.mg/k B.Mg/k C.（M+m）g/k

6、 D.（M+m）g/（2k）15.如果表中给出的是做简谐振动的物体的位移 x或速度u与时间的对应关系，T是振 动周期，则下列选项中正确的是（）W间物理量0T/4T/23T/4T甲零正向取大零r负向最大r零乙零负向最大零正向取大零丙正向取大零负向最大r零r正向取大丁负向最大零正向取大零负向最大A.若甲表示位移x, B.若丁表示位移x, C.若丙表本位移x, D.若乙表示位移x,则丙表不相应的速度 u 则甲表示相应的速度 u 则甲表示相应的速度 u 则丙表示相应的速度 u16.如下图所示，在光滑水平面上有一弹簧振子，劲度系数为k.开始时，振子被拉到平衡位置O右侧的某处，此时拉力为F.然后轻轻释放振

7、子，振子从初速为零的状态开始向左运动，经过时间t后到达平衡位置。处，此时振子的速度为 u .则在这一过程中，振子的平 均速度为（）A. u /2 B.-AAAAAA/WWC.F/2kt才才才，J尸“，一0D.F/kt17.如下图所示，在光滑水平面上有一弹簧振子，当振子运动到最大位移处时，把另一 物体轻放在其上，这一物体将和振子一起运动而组成新的振子，则组合后新振子与原来振子相比较()A.振幅不变C.周期不变B.D.最大加速度不变 最大动能不变. 一条轻绳通过两个定滑轮，在两边挂着两个完全相同的物体A和B,开始，它们静止于同一高()度，如果使物体A在竖直面内，在平衡位置附近摆动如下图所示，则物体

8、A.向上加速运动C.上下做简谐运动.如下图所示，物体D.上下做振动，但不是简谐运动A和B间的摩擦力足够大，质量分别为m和M,在弹簧的弹力作用下，一起在光滑水平面上做简谐运动，弹簧的劲度系数为 速度与位移x的关系是 月k.在运动过程中，物体 A的加/WWVVWWV B.质量分别为m和M的两个长方体木块 A和B,其间用轻弹簧相连接，直放置在水平地面上，如下图所示 .现将A竖直压下一段距离后无初速度释放，方向上振动.如果在A达到最高点时，B刚离开地面，那么在A振动的过程中,A在上B在下竖A将在竖直A的加速度的最大值为;B对地面的压力的最大值为-AAA/VAAAAAAA BA连接在一起,.一轻弹簧直立

9、在地面上， 其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒盒内装物体B, B的上下表面恰与盒 A接触，如图所示，A、B的质量m=mB=1kg,今将A向下 压缩弹簧，使其由原长压缩L=10cm后，由静止释放，A和B 一起沿竖直方向作简谐运动，不计阻力，且取 g=10m/s：试求：盒A的振幅(2)在振动的最高点和最低点时，物体 B对盒A作用力的大小和方向【生活实际运用】.一个平台沿竖直方向作简谐运动，一物体置于振动平台上随台运动，振动平台处于 什么位置时，物体对台面的压力最大?()A.当振动平台运动到最高点时B.当振动平台向下运动过程中心时C.当振动平台运动到最低点时D.当振动平台向上运动过振动中

10、心时【知识验证实验】如下图所示，将一个横截面积为 S,高为h,密度为p 1,质量为m的匀质木棒静浮于密 度为P 2的液体中，且p 1V p 2.若稍将木棒下压后由静止释放，木棒将在水面上下振动.试证明这种振动为简谐运动，并求其振动周期.F浮色解析：设木棒原来静浮于水中时，其排开液体的体积为v,这时有F浮=mg,即p 2gv=mg.取平衡位置为位移的零点，向下的方向为正，当下压木棒使其偏离平衡位置的位移为x,排开液体的体积变为 v时，所受的浮力为 F浮=p 2gv,其中v =v+Sx,取向下的方向为 力的正方向，则木棒所受的合力F=mg-F 浮，=p 2gv- p 2g(v+Sx)=- p 2g

11、Sx令k= p 29$=常数则木棒所受的回复力 F宏圆=F=-kx ,而且方向指向平衡位置.因此木棒的运动为简谐运动.在振动周期公式 T=2 % k中，将m=p iSh,k= p 2gS代入得到f pihT=2tt2g【知识探究学习】.物体受回复力作用后的往复运动就是简谐运动吗？学生往往认为物体受回复力作用后做往复运动就是简谐运动，这是对简谐运动物理规律的错误理解.我们不妨举这样的例子：如下图 1所示，一质量为 m的小球在光滑折面 AOB上 做往复运动（小球在O点无能量损失），试判断小球的运动是否为简谐运动？图1图2分析小球以O点为平衡位置做往复运动， 在斜面AO上受力如上图2所示.其中重力的

12、一 个分力F2与支持力N平衡；重力沿斜面的另一个分力Fi总是使小球返回平衡位置，故它是小球做往复运动的回复力，其大小F打圆=Fi=mgsin a （同理，小球在 OB斜面上也一样）.因斜面倾角a是个恒量，所以小球受到回复力的方向虽然与位移的方向始终相反，但大小不与 TOC o 1-5 h z 位移的大小成正比.根据“物体在跟位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用 下的振动才是简谐运动”的定义，可判断该小球的运动只是一般的振动，而不是简谐运动.可见，受回复力作用的物体做的往复运动不一定是简谐运动.简谐运动物体在平衡位置处于平衡状态吗？有学生认为，所谓平衡位置是物体处于平衡状态时的位置.

13、故错误认为做简谐运动的物体在平衡位置一定处于平衡状态.其实做简谐运动的物体的平衡位置是指物体所受的回复力 为零的位置.如弹簧振子处于弹簧无形变的位置，单摆摆球（摆角小于5。）处于最低点位置.而平衡状态，是指物体不受力或所受合力为零，处于静止或匀速直线运动状态.但做简谐运动的物体在平衡位置不一定处于平衡状态.如单摆的摆球在最低点时，受绳子拉力和重力作用，这两力的合力提供摆球做圆周运动的向心力，沿半径指向圆心，不为零，故小球不是处于平衡状态.但此时提供小球做简谐运动的回复力是重力沿切向方向的分力，在该位置为零，参考答案【同步达纲练习】1.C 2.B 3.D 4.A10.5 ; 0 11.5 ; 0.