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1、计算题  (9分)有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C之间的距离为20cm,振子在2s内完成了10次全振动,若从振子经过平衡位置时开始计时,经过四分之一周期振子有正向的最大加速度。
(1)写出振子的振幅和周期;
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高考物理题《简谐运动的图象》考点特训(2020年冲刺版)

时间:2022-12-15 06:29:30

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1、计算题  (9分)有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动,已知B、C之间的距离为20cm,振子在2s内完成了10次全振动,若从振子经过平衡位置时开始计时,经过四分之一周期振子有正向的最大加速度。
(1)写出振子的振幅和周期;
(2)作出该振子的位移—时间图象;
(3)写出振子的振动方程。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060501/ggbaqohji4i.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">


参考答案:(1)A=\"10cm\" (1分)? T=\"0.2s?\" (2分)
(2)如下图所示。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060501/xledieybypb.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(3)x=\"10\" sin(10πt-π) cm?(3分)


本题解析:略


本题难度:简单



2、选择题  一物体做匀减速直线运动,初速度为8m/s,末速度为2m/s,则物体在这段时间内的平均速度为
A.3?m/s
B.4?m/s
C.5?m/s
D.6?m/s


参考答案:C


本题解析:分析:匀变速直线运动中的平均速度等于初速度与末速度和的600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060311/emonoq5y0xg.png\">.
解答:匀变速直线运动中的平均速度等于初速度与末速度和的600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060311/emonoq5y0xg.png\">.
所以:600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060311/pujd555jy43.png\">m/s
正确的选项为C.
故选:C
点评:该题考查匀变速直线运动的平均速度公式的应用.题目简单,直接把数据代人公式即可.


本题难度:一般



3、计算题  一水平弹簧振子做简谐运动,其位移和时间关系如图所示.求:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060501/ql5gw3f0q4s.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1) 该弹簧振子做简谐运动的周期是多少;
(2)t=0.5×10-2 s时的位移;
(3)从t=0到t=2.5×10-2 s的时间内,质点的路程、位移大小。


参考答案:(1)T=2×10-2 s?(2)0?(3)s=10cm? x=0


本题解析:(1)本题图为振动图像,从图像上来看振动周期为0.02s
(2)从振动图象上可以读出,0.005s时,其振动位移为0.
(3)从t=0到t=2.5×10-2 s,相当于1.25T,每个周期质点的路程为4A,所以总路程为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060501/4b1agnkem2k.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
经过1.25T,振子正好回到平衡位置,所以位移为零。
点评:本题考查了通过简谐振动图像来判断振子的具体运动情况。简谐振动这一类问题都需要注意周期性导致的多解。


本题难度:一般



4、选择题  如图a为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,图b为x=0处质点的振动图象,由图象可知,下列说法中正确的是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060501/e4q0s5ea2og.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.t=0时,质点p沿y轴正方向加速运动
B.t=0到t=2s内,质点P通过的路程一定是8cm
C.t=2s时,质点Q运动到x=0.2m处
D.t=3s时,质点Q的加速度为零


参考答案:B


本题解析:根据图b中x=0处质点振动图像可知,t=0时刻x=0处质点竖直向上沿y轴正向运动,根据质点的振动方向和波的传播方向在波形图同一侧可判断波沿x轴负方向传播,据此判断质点P沿y轴负方向运动选项A错。根据图b质点振动周期600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060501/wqyhgpmkpif.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,可知在t=0到t=2s内半个周期内,通过路程为2倍振幅即 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060501/houw0v2zkzs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">选项B对。在t=0时质点Q在平衡位置向上振动,t=2s时刚好经过半个周期,Q点再次回到平衡位置向下振动,选项C错。t=3s时,质点Q运动到最低点,加速度最大,速度为0,选项D错。


本题难度:一般



5、选择题  600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060309/ydsaopp2jed.png\" style=\"vertical-align:middle;float:right;\">质量为0.8kg的物体在一水平面上运动,利用传感器得到物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t图线如图.由图线可知
A.图线a反映了物体受水平拉力的作用
B.图线b反映了物体受水平拉力的作用
C.水平拉力为1.6N
D.滑动摩擦阻力为1.2N


参考答案:BD


本题解析:分析:物体不受拉力作用做匀减速运动,即可判断哪条图线表示有拉力作用情形;由图象可求得a、b两种情形下物体的加速度,由牛顿第二定律可求得合力,而a物体只受摩擦力,则合力即为摩擦力;由牛顿第二定律可求得b合力,因摩擦力与a的相同,即可求得拉力;
解答:A、B物体不受拉力作用做匀减速运动,有拉力作用时,物体做匀加速运动,故可知,图线b反映了物体受水平拉力的作用.故A错误,B正确.
C、D设物体做匀加速和匀减速运动的加速度大小分别为a1和a2.
由速度图象的斜率表示加速度得:a1=600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060309/ucgayr3xsop.png\">=600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060309/sok0tsi0khi.png\">=600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060309/pglcqbanbuw.png\">,a2=600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060309/ucgayr3xsop.png\">=600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060309/0tvb5ltzdzf.png\">=600)makesmallpic(this,600,1800);\' class=\"latex\" alt=\"数学公式\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060309/cxlrhyhreet.png\">
根据牛顿第二定律得:
? 对a:f=ma2=1.2N;
? ?对b:F-f=ma1,得F=1.8N 故C错误,D正确.
故选BD
点评:本题将图象与牛顿第二定律相结合,关键要抓住速度图象的斜率等于加速度,运用牛顿第二定律进行求解.


本题难度:困难




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