课时分层作业(七)简谐运动的描述(建议用时:25分钟)考点一描述简谐运动的物理量1.有一个在光滑水平面上的弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动,第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动,则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为()A.1∶1,1∶1B.1∶1,1∶2C.1∶4,1∶4D.1∶2,1∶2B[弹簧的压缩量是振子离开平衡位置的最大距离,即振幅,故振幅之比为1∶2,又因为周期与振幅无关,故周期之比为1∶1,B正确.]2.一弹簧振子在振动过程中,振子经a、b两点的速度相同,若它从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,则振子的振动频率为()A.1HzB.1.25HzC.2HzD.2.5HzB[振子经a、b两点的速度相同,根据振子做周期性运动的特点可知,a、b两点是关于平衡位置O(如图所示)对称的.从b回到a的最短时间为0.4s,振子振动到b点后经0.4s第一次回到a点,即a、b两点不是振子的最大位移处.设图中c、d为最大位移处,则振子b→c→b历时0.2s,同理振子由a→d→a也应历时0.2s,故振子周期应为0.8s,由周期和频率关系不难确定频率为1.25Hz,故选B.]3.(多选)如图所示,为质点的振动图像,下列判断正确的是()A.质点振动周期是8sB.振幅是±2cmC.4s末质点的速度为负,加速度为零D.10s末质点的加速度为正,速度为零AC[由振动图像可得,质点的振动周期为8s,A项正确;振幅为2cm,B项错误;4s末质点经平衡位置向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,C项正确;10s末质点在正的最大位移处,加速度为负值,速度为零,D项错误.]4.如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,BO=OC=5cm,若振子从B到C的运动时间是1s,则下列说法正确的是()A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是1s,振幅是10cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20cmD.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cmD[振子从B→O→C仅完成了半次全振动,所以周期T=2×1s=2s,振幅A=BO=5cm.振子在一次全振动中通过的路程为4A=20cm,所以两次全振动中通过的路程为40cm,3s的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30cm.]5.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.某时刻振子处于O点正向右运动.经过0.5s,振子首次到达b点.求:(取向右为正方向)(1)振动的频率f和振幅A;(2)振子在5.5s内通过的路程及位移;(3)如果弹簧的劲度系数k=100N/m,小球质量为0.5kg,则5.5s末小球的加速度大小和方向是多少?[解析](1)f==Hz=0.5HzA=10cm.(2)5.5s内通过的路程s...