高中物理第2章 机械振动第2节 振动的描述随堂练习题

2.2振动的描述同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．描述物体振动强弱的是（　　）

A．频率 B．回复力 C．速度 D．振幅

2．下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是（　　）

A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处

B．简谐运动的周期和频率的乘积是一个常数

C．振幅增大，周期必然增大，而频率减小

D．做简谐运动的物体，其频率与振幅有关

3．如图甲所示为一弹簧振子自由振动时的位移随时间变化的图象，图乙为该弹簧振子在某外力作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下列说法中不正确的是

A．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4 s

B．由图乙可知该弹簧振子的固有周期为8 s

C．由图乙可知外力的周期为8 s

D．如果改变外力的周期，在外力的周期接近4 s时该弹簧振子的振幅较大

4．一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸，当振子上下振动时，以速率v，水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。记录笔与记录纸之间的摩擦和空气阻力都可忽略不计。为纸上印迹的已知位置坐标（　　）

A．振子平衡位置的纵坐标是 B．该弹簧振子的振动周期为

C．振子在坐标位置时速度最大 D．匀速拉动纸带的速率增大为原来的2倍，振子振动的周期变为原来的

5．弹簧振子的振动图象如图所示，由此可知

A．在t1时刻，振子的动能最大，弹簧的弹性势能为零

B．在t2时刻，振子的动能为零，弹簧的弹性势能最大

C．在t3时刻，振子的动能最大，弹簧的弹性势能最大

D．在t4时刻，振子的动能为零，弹簧的弹性势能为零

6．下列关于简谐运动的说法中正确的是（          ）

A．位移减小时，加速度减小，速度也减小

B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同

C．水平弹簧振子从平衡位置开始朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反

D．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同

7．卡车在水平道路上行驶，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物的振动为简谐运动，以向上的位移为正，其振动图象如图所示，在图象上取a、b、c、d四点，则下列说法中正确的是（　　）

A．a点对应的时刻货物对车厢底板的压力最大

B．b点对应的时刻货物对车厢底板的压力等于货物重力

C．c点对应的时刻货物对车厢底板的压力最小

D．d点对应的时刻货物对车厢底板的压力小于货物重力

8．弹簧振子做简谐运动，其振动图象如图所示，则（　　）

A．t1、t2时刻振子的速度大小相等，方向相同

B．t1、t2时刻振子加速度大小相等，方向相反

C．t2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相同

D．t2、t3时刻振子的加速度大小相等，方向相同

9．一弹簧振子做简谱运动，它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．在t从0到2s时间内，弹簧振子做加速运动

B．在t1=3s和t2=5s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相同

C．在t2=5s和t3=7s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同

D．在t从0到4s时间内，t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功瞬时功率最大

10．如图所示，弹簧振子的质量为，做简谐振动，当它运动到平衡位置左侧时，受到的回复力是，当它运动到平衡位置右侧时，它的加速度（       ）

A．大小为，向右

B．大小为，向左

C．大小为，向左

D．大小为，向右

11．一质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．t=1s时质点的速度最大

B．t=2s时质点的回复力最大

C．质点振动的振幅为20cm

D．质点振动的频率为0.25Hz

12．某质点的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．简谐运动的表达式为y=2sin（0.5πt+0.5π） cm

B．1s到2s时间内，速度与加速度方向相同

C．t=0.5s时，位移为1cm

D．1s和3s时刻，质点的速度相同

13．如图所示，如果下表中给出的是简谐振动的物体的位移或速度或加速度与时刻的对应关系，是振动周期，则下列选项正确的是(       )

A．若甲表示位移，则丙表示相应的速度

B．若丁表示位移，则甲表示相应的加速度

C．若丙表示位移，则甲表示相应的加速度

D．若丁表示位移，则丙表示相应的速度

14．质量为kg的小球静止在O点，现用手竖直向上托起小球至A点，使弹簧处于原长状态，如图甲所示。时放手，小球在竖直方向上A、B之间运动，其位移x随时间t的变化如图乙所示，g取，下列说法正确的是（　　）

A．小球在时速度向上

B．小球在时加速度向下

C．小球从A到B过程中，弹簧的弹性势能一直增大

D．该弹簧的劲度系数为100N/cm

15．某振子做简谐运动的表达式为x=2sin（2πt+ ） cm，则该振子振动的振幅和周期为（　　）

A．2 cm，1 s B．2 cm，2π s

C．1 cm， s D．1 cm，2π s

二、填空题（共4题）

16．振幅A：振动物体离开平衡位置的___________。振幅不是最大位移。这就意味着，振幅是一个数值，指的是最大位移的___________。振幅是___________（填“矢量”或者“标量”），表示振动的___________。

17．质点做简谐运动时，位移随时间变化情况如图所示，从图中可以知道，质点做简谐运动的周期是_____s，在 0.6s 内，质点通过的路程是________m．

18．如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN = 8cm。从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动方程的表达式为x = ________cm；（向右为正方向）

19．如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，已知小球质量，弹簧劲度系数，将小球从平衡位置向左平移，将弹簧压缩，由静止释放后小球在、间滑动，则：

（1）在、、三点中哪点小球加速度最大？此时小球加速度为多大？

（2）在、、三点中哪点小球速度最大？此时小球速度为多大？（假设整个系统具有的最大弹性势能为）

三、综合题（共4题）

20．弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,B、C相距20cm..t=0时刻振子处于B点,经过0.5s,振子首次到达C点,求:

(1) 振子在5s内通过的路程及5秒末位移大小

(2)振子在B点的加速度大小跟它距O点4cm处P点的加速度大小的比值

21．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为k的轻质弹簧固定在挡板C上，另一端连接一质量为m物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端有一细绳套，细绳与斜面平行，物体A处于静止状态。现在细绳套上轻轻挂上一个质量也为m的物体B，A将在斜面上做简谐运动，试求：

（1）物体A的振幅；

（2）物体A的最大速度值；

（3）物体B下降到最低点时，细线对物体B的拉力值。

22．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一只绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。

（1）为什么必须匀速拖动纸带？

（2）刚开始计时时，振子处在什么位置？t＝17s时振子相对平衡位置的位移是多少？

（3）若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是多少？

（4）振子在几秒末负方向速度最大；在几秒末正方向加速度最大；2.5s时振子正在向什么方向运动？

(5)写出振子的振动方程。

23．一个弹簧振子做简谐运动，频率为，振幅为.当振子具有最大正向速度的瞬时开始计时，在图画出振动图像.

(        )

参考答案：

1．D

2．B

3．B

4．B

5．B

6．D

7．B

8．C

9．C

10．B

11．D

12．A

13．A

14．C

15．A

16．     最大距离     绝对值     标量     强弱

17．     0.4     0.3

18．4cos

19．（1）A点或B点，（2）O点，

20．（1）－10cm（2）5:2

21．（1）；（2）；（3）

22．（1）匀速条件下,可以用纸带通过的位移表示时间；（2）最大位移处，0；（3）4cm；（4）3s，向-x方向运动；（5）

23．