2018-2019学年高中物理教科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：第1章 1 简谐运动 (3份打包)

学业分层测评(一) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是(　　) A．平衡位置就是物体所受回复力为零的位置 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】　平衡位置是振动物体所受回复力为零的位置，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 2．有一弹簧振子做简谐运动，则(　　) A．加速度最大时，速度最大 B．速度最大时，位移最大 C．位移最大时，回复力最大 D．回复力最大时，加速度最大 E．位移为零时，动能最大 【解析】　振子加速度最大时，在最大位移处，此时振子的速度为零，由F＝－kx知道，此时振子所受回复力最大，所以A错，C、D正确；振子速度最大时，是在平衡位置时，此时位移为零，所以B错；位移为零时，动能一定最大，E正确． 【答案】　CDE 3．做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内(　　) 【导学号：18640002】 A．振子的位移越来越大 B．振子正向平衡位置运动 C．振子速度与位移方向相同 D．振子速度与位移方向相反 E．振子所受的回复力越来越小 【解析】　弹簧振子在某段时间内速度越来越大，说明它正向平衡位置运动，故位移越来越小，A错，B对；位移方向是从平衡位置指向振子，故振子速度与位移方向相反，C错，D对；速度增大时，位移减小，回复力也减小，E正确． 【答案】　BDE 4．弹簧振子在做简谐运动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．在平衡位置时它的机械能最大 B．在最大位移处时它的弹性势能最大 C．从平衡位置向最大位移处运动时，它的动能减小 D．从最大位移处向平衡位置运动时，它的动能减小 E．在振动过程中，系统的机械能守恒 【解析】　弹簧振子在振动的过程中机械能守恒，弹性势能和动能相互转化，由最大位移处向平衡位置运动时，弹性势能转化成动能，在最大位移处，弹簧的弹性势能最大，在平衡位置时动能最大，在振动过程中机械能保持守恒，故B、C、E正确． 【答案】　BCE 5．振动周期指振动物体(　　) A．从任何一个位置出发又回到这个位置所用的时间 B．从一侧最大位移处，运动到另一侧最大位移处所用时间 C．从某一位置出发又沿同一运动方向回到这个位置所用最短时间 D．经历了四个振幅的时间 E．完成一次全振动的时间 【解析】　振动周期是振子完成一次全振动所用的时间，C、D、E正确． 【答案】　CDE 6．下列关于振幅的各种说法中，正确的是(　　) A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离 B．位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅 C．振幅等于振子运动轨迹的长度 D．振幅越大，表示振动越强 E．振幅的大小与周期无关 【解析】　振幅是振子离开平衡位置的最大距离，是标量，在简谐运动中大小不变，而位移是变化的，故A对，B、C错；振幅越大，振动越强，但与周期无关，D、E对． 【答案】　ADE 7．在1 min内甲振动30次，乙振动75次，则(　　) A．甲的周期为0.5 s B．乙的周期为0.8 s C．甲的频率为0.5 Hz D．乙的频率为0.8 Hz E．甲、乙的频率之比为2∶5 【解析】　T甲＝.＝＝1.25 Hz.＝0.8 s，f乙＝＝0.5 Hz；T乙＝＝2 s，f甲＝ 【答案】　BCE 8.如图1­1­7所示，质量为m的物体A放在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中，A、B之间无相对滑动，设弹簧的劲度系数为k，求当物体离开平衡位置的位移为x时，B对A的摩擦力大小． 图1­1­7 【解析】　A、B两物体做简谐运动的回复力由弹簧的弹力提供，当物体离开平衡位置的位移为x时，回复力大小F＝kx，A和B的共同加速度大小a＝.，而物体A做简谐运动的回复力由A受到的静摩擦力提供，由此可知f＝ma＝＝ 【答案】　 [能力提升] 9.如图1­1­8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(　　) 图1­1­8 A．振子从B经O到C完成一次全振动 B．振动周期是2 s C．振幅是5 cm D．经过两次全振动，振子通过的路程是20 cm E．从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm 【解析】　振子从B→O→C仅完成了半次全振动，所以