物理选择性必修 第一册2 简谐运动的描述测试题

第二单元 机械振动

第2课 简谐运动的描述

一、基础巩固

1．下列物理量中，描述物体振动快慢的物理量是（    ）

A．频率 B．速度 C．回复力 D．振幅

2．如图所示，一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v（v≠0）相同，那么，下列说法正确的是

A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同

B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同

C．振子在M、N两点加速度大小相等

D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动

3．某弹簧振子简谐运动图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．t=1s时，振子的加速度为零

B．t=2s时，振子的速度最大

C．t=3s时，振子的位移最小

D．t=4s时，振子的振幅为零

4．如图所示，一弹簧振子做等幅振动，取向右为正，A、B两处为最大位移处，O为平衡位置,C为AO间某一位置，则振子（　　）

A．从B→O时，位移是正值，加速度为正值

B．从O→B时，位移是正值，速度为正值

C．运动至C处时，位移为负值，加速度为负值

D．运动至C处时，位移为正值，加速度为负值

5．如图所示，小球P连接着轻质弹簧放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O点为小球的平衡位置，把小球拉到A点（）；轻轻释放，经小球动到O点，如果把小球P拉到点（）；则释放后小球第一次运动到O点所需的时间为

A． B． C． D．

6．在内，甲振动30次，乙振动75次，则

A．甲的周期为，乙的周期为

B．甲的周期为，乙的周期为

C．甲的频率为，乙的频率为

D．甲的频率为，乙的频率为

7．一位同学在进行呼啦圈运动时，内扭动腰部3次，则呼啦圈转动的频率为

A． B． C． D．

8．一次全振动的过程，就是振动的物体

A．从任意位置出发又回到这个位置

B．从一侧最大偏移位置运动到另一侧最大偏移位置

C．从某一位置出发又以同一运动方向回到此位置

D．从平衡位置出发又回到平衡位置

9．劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（　　）

A．振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向

B．振子的速度方向指向x轴的负方向

C．在0~4s内振子作了1.75次全振动

D．在0~4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0

10．如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（    ）

A． B．

C． D．

11.一弹簧振子的位移x随时间t变化的关系式为x＝0.1sin(2.5πt+)，位移x的单位为m，时间t的单位为s。则弹簧振子的周期为_____s;弹簧振子的振动初相位_______;在t＝0.4s时，振子的位移_____m，振子的加速度是_______(填最大或最小)。在t＝0.4s到t＝0.6s时间段内振子的动能________(填增加或减小)。

12.如图所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为，周期为.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为和，则______ (填“>”、“<”或“＝”)，_______(填“>”、“<”或“＝”)．

13.如图所示是某一质点作简谐运动的振动图像，则该质点的振动周期为_______s，在t=3s时速度为______（选填“正方向最大”、“负方向最大”、“零”）。

14.如图所示的弹簧振子在B、C间振动，振动周期为2s，由开始振动并在O点开始计时，后振子在_______位置；若振幅为，规定O到B的方向为正方向，则该时刻位移大小为______；路程为________；该振子的振动频率为_______.

二、拓展提升

1.如图所示，两长方体木块和叠放在光滑水平面上，质量分别为和，与之间的最大静摩擦力为，与劲度系数为的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子。和在振动过程中始终不发生相对滑动，则（　　）

A．受到的摩擦力与离开平衡位置位移总满足

B．它们的最大加速度不能大于

C．它们的振幅不可能大于

D．振动过程中，AB间的摩擦力对A做正功，对B做负功

2.某质点做简谐运动，其位移与时间的关系式为x=3sin（）cm，则（　  ）

A．质点的振幅为3 m

B．质点振动的周期为3 s

C．质点振动的周期为s

D．t=0.75 s时刻，质点回到平衡位置

3.如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为．下列说法正确的是（    ）

A．MN间距离为5cm

B．振子的运动周期是0.2s

C．时，振子位于N点

D．时，振子具有最大加速度

4.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m．t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）

A．h=1.7m

B．简谐运动的周期是0.8s

C．0.6s内物块运动的路程是0.2m

D．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反

5.如图是一弹簧振子的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（    ）

A．振动的周期是0.8s

B．0.1s与0.3s两时刻，振子的速度相同

C．0.1s与0.3s两时刻，振子的加速度相同

D．0.2s～0.4s的时间内，振子的动能不断减小

6.合成与分解是物理常用的一种研究问题的方法，如研究复杂的运动就可以将其分解成两个简单的运动来研究。请应用所学物理知识与方法，思考并解决以下问题。

（1）如图1所示，将一小球以某速度从坐标轴原点O水平抛出，两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个“影子”，影子的位移和速度描述了小球在x、y两个方向的运动。不计空气阻力的影响。则：水平方向的“影子”做什么运动；竖直方向的“影子”做什么运动？

（2）如图2所示，把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球在沿水平x轴的光滑杆上，能够在杆上自由滑动。把小球沿x轴拉开一段距离，小球将做振幅为R的振动，O为振动的平衡位置。另一小球B在竖直平面内以O′为圆心，在电动机的带动下，沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动。O与O′在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B，适当调整B的转速，可以观察到，小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。已知弹簧劲度系数为k，小球A的质量为m，弹簧的弹性势能表达式为，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量。请结合以上实验，完成：

a．求小球B的线速度大小?

b．推导出小球A的周期表达式为。