2017-2018学年高中物理（沪科版,选修3-4）课件+教师用书+练习:第1章 1.1 研究简谐运动 （3份打包）

学业分层测评 第1章 1.1 研究简谐运动 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.下列说法中正确的是(　　) A.弹簧振子的运动是简谐运动 B.简谐运动就是指弹簧振子的运动 C.简谐运动是匀变速运动 D.简谐运动是非匀变速运动 E.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种 【解析】　弹簧振子的运动是一种简谐运动，而简谐运动是机械振动中最简单、最基本的运动，故A、D、E正确. 【答案】　ADE 2.关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是(　　) A.平衡位置就是物体原来静止的位置 B.机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移 C.做机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大 D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移 E.物体从某一位置向平衡位置移动时，位移减小 【解析】　由平衡位置的定义可知，A正确.为了描述机械振动的质点的位置随时间的变化规律，人们总是把机械振动位移的起点定在平衡位置上，所以B正确.当物体无论运动了多少路程后，只要它回到了平衡位置，其总位移为零，可见位移的大小和路程之间不一定有对应关系，所以C、D都不正确.物体从某一位置向平衡位置移动时位移减小，E正确. 【答案】　ABE 3.如图1­1­11所示，弹簧振子以O为平衡位置在BC间做简谐运动，则(　　) 【导学号：38910001】 图1­1­11 A.从B→O→C为一次全振动 B.从O→B→O→C为一次全振动 C.从C→O→B→O→C为一次全振动 D.从D→C→O→B→O→D为一次全振动 E.从O→C→D→B→O为一次全振动 【解析】　振子从某点出发，最后又回到该点，振动的路程为4A，振子才算完成一次全振动，满足上述条件的选项是C、D、E. 【答案】　CDE 4.关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是(　　) A.表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线 B.由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向 C.表示质点的位移随时间变化的规律 D.由图像可判断任一时刻质点的速度方向 E.图线与t轴的交点位置表示质点振动的速度方向改变的时刻 【解析】　简谐运动的图像表示质点的位移随时间变化的规律，其形状并不表示质点振动的轨迹，A错误，C正确；由图像可以判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向和速度方向，B、D均正确；图线与t轴的交点位置表示质点振动速度最大的位置，此时质点振动的速度方向不变，E错误. 【答案】　BCD 5.下列关于简谐运动的周期、频率、振幅的说法正确的是(　　) A.振幅是矢量，方向是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 C.振幅增大，周期也增大，而频率减小 D.在自由振动下，做简谐运动的物体的频率是固定的，与振幅无关 E.固有周期与物体振幅无关 【解析】　振幅是一个标量，没有方向，选项A错误；周期和频率互为倒数，其乘积是1，选项B正确；在自由状态下，振动物体的周期与振幅的大小无关，只由振动物体本身的性质决定，故选项C错误，选项D正确；固有周期由振动物体本身属性决定，与振幅无关，E正确. 【答案】　BDE 6.如图1­1­12所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子从B到C的运动时间是1 s，则下列说法正确的是(　　) 【导学号：38910002】 图1­1­12 A.振子从B经O到C完成一次全振动 B.振动周期是2 s，振幅是5 cm C.经过两次全振动，振子通过的路程是20 cm D.从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm E.振子振动的频率是0.5 Hz 【解析】　振子从B―→O―→C仅完成了半次全振动，所以周期T＝2×1 s＝2 s，振幅A＝BO＝5 cm.弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4A＝20 cm，所以两次全振动中通过路程为40 cm,3 s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30 cm.故B、D正确，A、C错误.根据f＝，f＝0.5 Hz，故E正确. 【答案】　BDE 7.关于简谐运动的频率，下列说法正确的是(　　) A.频率越高，振动质点运动的速度越大 B.频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多 C.频率是50 Hz时，1 s内振动物体速度方向改变100次 D.弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关 E.固有频率由振动物体本身的属性决定 【解析】　简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系，描述物体运动的快慢用速度，而速度是变化的，物体振动过程中最大速度大，也不能说明它的频率大.振动得越快和运动得越快意义是不同的，故A错误.简谐运动的物体在一个周期内速度的方向改变两次，频率越高，单位时间内所包含的周期个数越多，速度方向变化的次数就越多，故B、C正确.弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置的速度没有关系，它由振动系统的固有