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- 2021-05-27 发布
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2020年高中物理 第11章 第2节 简谐运动的描述随堂检测 新人教版选修3-4
1.(对应要点一)下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法哪些是正确的( )
A.振幅是矢量,方向从平衡位置指向最大位移处B.周期和频率的乘积是一个常数源:
C.振幅增加,周期必然增加,而频率减小
D.做简谐运动的物体,其频率固定,与振幅无关
解析:振幅A是标量,选项A错误;周期与频率互为倒数,即Tf=1,选项B正确;由教材中第6页的“做一做”可知,简谐运动的周期与振幅没有关系,这个周期的长短由系统本身决定,这就是固有周期,所以选项C错误,D正确。答案:BD
2.(对应要点一)如图11-2-3所示,是某质点做简谐运动的振动图象,下列说法中正确的是( )
图11-2-3
A.振幅为0.2 cm
B.f=0.2 Hz
C.周期为0.2 s
D.0.2 s时刻的速度方向为正解析:由图象可知A=0.2 m,A错;T=0.2 s,f==5 Hz,B错,C对;t=0.2 s时速度方向为负,D错。
答案:C
3.(对应要点二)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=Asint,则质点
( )
A.第1s末与第3 s末的位移相同
B.第1 s末与第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同
D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
解析:由表达式x=Asint知,ω=,简谐运动的周期T==8 s。表达式对应的振动图象如图所示。
质点在1 s末的位移x1=Asin(×1)=A
质点在3 s末的位移x3=Asin(×3)=A,故A正确;由前面计算可知t=1 s和t=3 s质点连续通过同一位置,故两时刻质点速度大小相等,但方向相反,B错误;由x-t图象可知,3~4 s内质点的位移为正值,4~5 s内质点的位移为负值,C错误;同样由x-t图象可知,在时间3~5 s内,质点一直向负方向运动,D正确。
答案: AD
4.(对应要点二)两个简谐运动分别为x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它们的振幅之比、各自的频率以及它们的相位差。解析:由x=Asin(ωt+φ)可知:
A1=4a,A2=2a,所以A1∶A2=2∶1;
ω1=ω2=4πb,根据ω=2πf可得
f1=f2=2b;
它们的相位差是(4πbt+π)-(4πbt+π)=π。
答案:A1∶A2=2∶1 f1=f2=2b π