2022版新教材物理人教版选择性必修第一册作业：第二章第2节简谐运动的描述含解析

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课时评价作业
基础达标练
1.（多选）振动周期指振动物体( )
A.从任何一个位置出发又回到这个位置所用的时间
B.从一侧最大位移处，运动到另一侧最大位移处所用时间
C.从某一位置出发又沿同一运动方向回到这个位置所用时间
D.经历了四个振幅的时间
答案：
C
;
D
解析：振动周期是振子完成一次全振动所用的时间，全振动的路程特征是路程等于振幅的
4倍，
C
、
D
正确。
2.关于振幅的各种说法中，正确的是( )
A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离
B.位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅
C.振幅等于振子运动轨迹的长度
D.振幅越大，表示振动越强，周期越长
答案：
A
解析：振幅是振子离开平衡位置的最大距离，是标量，在简谐运动中大小不变，而位移是
变化的，
A
正确，
B
、
错误；振幅越大，振动越强，但与周期无关，
D
错误。
3.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为
x=10 sin (π
4t)cm
，则下列关于质点
运动的说法中正确的是( )
A.质点做简谐运动的振幅为
5cm
B.质点做简谐运动的周期为 4 s
C.在
t=4s
时质点的速度最大
D.在
t=4s
时质点的位移最大
答案：
C
解析：由
x=10 sin (π
4t)cm
可知，
A=10 cm
，
ω=2π
T=π
4rad /s
，得
T=8s
。
t=4s
时，
x=0
，说明质点在平衡位置，此时质点的速度最大，位移为 0。
4.（多选）如图所示，为一质点的振动图像，曲线满足正弦变化规律，则下列说法中正确
的是( )
A.该振动为简谐运动
B.该振动振幅为
10 cm
C.前
0.08 s
内，质点发生的位移为
20 cm
D.
0.04 s
末，质点的振动方向沿
x
轴负向
答案：
A
;
D
解析：该图像表示质点的位移随时间按正弦周期性变化的规律，是简谐运动，故
A
正确；
由图可知该振动振幅为
5cm
，故
B
错误；由图可知质点的周期为
0.08 s
，所以在
0.08 s
末，质点又回到了平衡位置，所以前
0.08 s
内，质点发生的位移为 0，故
C
错误；根据振
动规律可知，
0.04 s
末质点的振动方向沿
x
轴负向，故
D
正确。
5.（2021 山东潍坊高二期末）质量为
0.5 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。
t=0
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
10 m/s2
，下列说法正确的是( )
A.小球在
t=0.6 s
时速度向上
B.小球在
t=1.2 s
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
100 N/cm
答案：
C
解析：小球在
0～1s
时间内向下运动，所以
t=0.6 s
时速度向下，
A
错误；小球在
1～1.5 s
时间内从静止开始向上加速运动，
1s
末加速度最大且向上，
1.5 s
末运动到平
衡位置，速度最大，加速度为 0，所以
t=1.2 s
时加速度向上，
B
错误；小球从
A
到
B
过
程中，弹簧的形变量增大，弹簧的弹性势能一直增大，
C
正确；因为质量为
0.5 kg
的小球
静止在
O
点，根据平衡条件得
mg=kA
，解得
k=100 N/m
，
D
错误。
6.（多选）一个质点以
O
为中心做简谐运动，位移随时间变化的图像如图所示，
a
、
b
、
c
、
d
表示质点在不同时刻的相应位置，下列说法正确的是( )
A.质点在位置
b
比位置
d
时相位超前
π
2
B.质点通过位置
b
时，相对平衡位置的位移为
A
2
C.质点从位置
a
到
c
和从位置
b
到
d
所用时间相等
D.质点从位置
a
到
b
和从位置
b
到
c
的平均速度相等
答案：
A
;
C
解析：质点在位置
b
比在位置
d
时相位超前
π
2
，选项
A
正确；质点通过位置
b
时，相对
平衡位置的位移大于
A
2
，选项
B
错误；质点从位置
a
到
c
和从位置
b
到
d
所用时间相等，
选项
C
正确；质点从位置
a
到
b
和从位置
b
到
c
的时间相等，位移不等，所以平均速度
不相等，选项
D
错误。
7.（2021 辽宁大连高二期末）如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为
m
的书写式激光笔，
组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方，使弹簧振子沿竖直方向上下自
由振动，白板以速率
v
水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹，图
中相邻竖直虚线的间距均为
x0
（未标出），印迹上
P
、
Q
两点的纵坐标为
y0
和
− y 0
，
忽略空气阻力，重力加速度为
g
，则( )
A.该弹簧振子的振幅为
2y0
B.该弹簧振子的振动周期为
x0
v
C.激光笔在留下
P
、
Q
两点时加速度相同
D.激光笔在留下
PQ
段印迹的过程中，弹簧弹力对激光笔做功为
−2mg y0
答案：
D
解析：由图可知，弹簧振子的振幅为
y0
，故
A
错误；白板匀速运动，振子振动的周期等
于白板运动位移
2x0
所用的时间，则周期为
T=2x0
v
，故
B
错误；加速度是矢量，激光
笔在留下
P
、
Q
两点时加速度大小相等，方向相反，故
C
错误；在激光笔留下
PQ
段印
迹的过程中，根据动能定理可知合外力做功为零，但重力做正功为
2mg y0
，故弹力对物
块做负功为
−2mg y0
，故
D
正确。
8.（2021 河南南阳中学高二期末）一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过
A
、
B
两点，历时
1s
，质点通过
B
点后，再经过
1s
，第二次通过
B
点，在这
2s
内，质点的
总路程是
12 cm
，则质点振动的周期和振幅分别可能为( )
A.
2s
，
6cm
B.
4s
，
6cm
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