第二章 机械振动 阶段回顾(2～5)-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册作业与测评word（人教版2019）

阶段回顾(2～5) 易错点一　对简谐运动的对称性认识不到位 1．(多选)如图所示，下列说法正确的是(　　) A．振动图像上A、B两点的速度相同 B．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，质点的加速度大小相等、方向相反 C．振动图像上A、B两点的速度大小相等、方向相反 D．质点在t＝0.2 s和t＝0.3 s时的动能相等 答案　BC 解析　题图中A、B两点处位移相同，速度大小相等，但方向相反，故A错误，C正确。在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，质点离开平衡位置的位移大小相等、方向相反，由F＝－kx和a＝可知加速度大小相等、方向相反，B正确。t＝0.2 s时，质点通过平衡位置，速度最大，动能最大，而t＝0.3 s时，速度为零，动能最小，故D错误。 易错点二　疏忽简谐运动的周期由系统本身决定 2．(2022·河北省石家庄市高二期末)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3x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∶3 B．1∶1　1∶1 C．1∶3　1∶3 D．1∶3　1∶1 答案　A 解析　在光滑水平面上的弹簧振子，其平衡位置在弹簧原长处，则弹簧的最大压缩量即为振子振动过程的振幅，故先后两次振动的振幅之比为1∶3；而对同一简谐振动系统，其周期由振动系统自身的性质决定，与振幅无关，故先后两次振动的周期之比为1∶1。故选A。 3.(多选)一轻弹簧的左端固定在竖直墙上，右端与质量为M的滑块相连，组成弹簧振子，在光滑的水平面上做简谐运动。当滑块运动到右侧最大位移处时，在滑块上轻轻放上一木块组成新振子，继续做简谐运动，新振子的运动过程与原振子的运动过程相比(　　) A．新振子的最大动能比原振子的最大动能小 B．新振子的最大速度比原振子的最大速度小 C．新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间与原振子相同 D．新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大 答案　BD 解析　振子在最大位移处时系统只有弹簧的弹性势能，在滑块上轻轻放一木块组成新振子，弹簧的弹性势能不变，根据机械能守恒定律可知，新振子到达平衡位置时的动能，即最大动能不变，故A错误；因振子的质量增大，根据Ekm＝mv，故新振子回到平衡位置时的速度比原振子的最大速度小，故B正确；振子质量增大，而经过同一位置时回复力不变，则经过同一位置时加速度变小，而且振幅不变，据此作出新、旧振子从最大位移处到第一次回到平衡位置的v­t图像如图所示，可知新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大，故C错误，D正确。 易错点三　对单摆的理解不到位 4．关于单摆，下列说法中正确的是(　　) A．单摆摆球所受的合力指向平衡位置 B．摆球经过平衡位置时加速度为零 C．摆球运动到平衡位置时，所受回复力等于零 D．摆角很小时，摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比 答案　C 解析　单摆摆球受到的回复力总是指向平衡位置，但合力并不是指向平衡位置，故A错误；摆球经过平衡位置时，由于做圆周运动，故存在向心加速度，故B错误；摆球运动到平衡位置时，所受回复力等于零，故C正确；摆角很小时，摆球所受回复力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比，但合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小不成正比，故D错误。 易错点四　对简谐运动的能量分析不全面 5．如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、电荷量为＋q的小球相连，静止在光滑绝缘的水平面上，在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动。那么(　　) A．小球到达最右端时，弹簧的形变量为 B．小球做简谐运动的振幅为 C．运动过程中小球的机械能守恒 D．运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变 答案　A 解析　施加匀强电场后，小球在水平方向做简谐运动，在平衡位置有kA＝qE，解得A＝，由动力学分析可知，小球到达最右端时，弹簧的形变量为2倍振幅，即为，A正确，B错误；小球运动过程中有静电力做功，故机械能不守恒，C错误；小球运动过程中有静电力和弹簧弹力做功，故对弹簧和小球组成的系统，电势能、弹簧的弹性势能以及小球的动能的总量不变，D错误。 易错点五　忽视简谐运动的多解性 6．如图所示，用两根长度都为L的细绳悬挂一个小球A，两绳与水平方向的夹角均为α。使球A垂直于纸面做摆角小于5°的摆动，当它经过平衡位置的瞬间，另一小球B从A球的正上方自由下落，若B球恰能击中A球，求B球下落的高度h。 答案　n2π2Lsinα(n＝1，2，3，…) 解析　单摆的振动周期公式为T＝2π， 据题意l＝Lsinα，所以A球振动的周期T＝2π 设B球自由下落的时间为t， 则它击中A球时下落的高度h＝gt2，t