2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-4:第1章 机械振动 课时跟踪检测(二) 振动的描述
2017-2018学年高中物理鲁科版选修3-4:第1章 机械振动 课时跟踪检测(二) 振动的描述第3页

  (2)在图5中做出该振子的位移-时间图像;

  (3)写出该简谐运动的表达式。

答 案

  1.解析:选D 从平衡位置到最大位移处的最短时间恰好是四分之一周期,所以周期为0.4 s,频率f==2.5 Hz,D正确。

  2.解析:选B 弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离,即振幅,故振幅之比为1∶2;而对同一振动系统,其周期与振幅无关,则周期之比为1∶1。

  3.解析:选A 由简谐运动中加速度与位移的关系a=-x可知,在T/4时刻,加速度正向最大,则位移负向最大,故选项A正确。

  4.解析:选B 由于位移是由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,故质点在0.7 s时的位移方向向右,且正在向平衡位置运动,选项A错误;质点在1.5 s时的位移达到最大,选项B正确;1.2~1.4 s时间内,质点正在背离平衡位置运动,所以其位移在增大,选项C错误;1.6~1.8 s时间内,质点正在向平衡位置运动,所以其位移在减小,选项D错误。

  5.解析:选C 由于振幅A为20 cm,振动方程为y=A sin ωt(从游船位于平衡位置时开始计时,ω=),由于高度差不超过10 cm时,游客能舒服登船,代入数据可知,在一个振动周期内,临界时刻为t1=,t2=,所以在一个周期内能舒服登船的时间为Δt=t2-t1==1.0 s,选项C正确。

  6.解析:选A 由图像知,时刻质点在平衡位置,根据简谐运动的对称性,在-Δt和+Δt两时刻,质点必处在关于平衡位置对称的两位置。所以,在这两时刻质点的位移、回复力、加速度必定大小相等,方向相反。速度、动能大小必定相等。从题图中不难看出,-Δt和+Δt两时刻,质点速度的方向相同。选项A正确。

7.解析:(1)由图像可知振动的振幅A=2 cm,周期T=0.8 s,由此可得频率f==1.25 Hz。