2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（一）简谐运动 教科版选修3-4

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1、课时跟踪检测(一)　简谐运动1．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是(　　)A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移是指以平衡位置为起点的位移C．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2．如图1所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析正确的是(　　)图1A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力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(

2、　　)A．振子的位移越来越大B．振子正向平衡位置运动C．振子速度与位移同向D．振子速度与位移方向相反4．如图2所示，在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为O，把振子拉到A点，OA＝1cm，然后释放振子，经过0.2s振子第1次到达O点，如果把振子拉到A′点，OA′＝2cm，则释放振子后，振子第1次到达O点所需的时间为(　　)图2A．0.2s　　　　　　　　　B．0.4sC．0.1sD.0.3s5．如图3所示，弹簧振子在BC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，则下列说法中正确的是(　

3、　)图3A．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30cm6．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是(　　)A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相等B．振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始终做负功C．振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力和振子重力的合力提供D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒7.如图4所示，试证明光滑斜面上的小球连在弹簧上，把原来静止的小球沿斜

4、面拉下一段距离后释放，小球的运动是简谐运动。图48．如图5所示，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，当振子经过B点时开始计时，经过0.5s，振子首次到达C点。求：图5(1)振子的振幅和频率；(2)振子在5s内通过的路程。答案1．选B　平衡位置是物体原来静止时的位置，所以应与受力有关，与是否为振动范围的中心位置无关，如乒乓球竖直落在台面上的运动是一个机械振动，显然其运动过程的平衡位置在球台面上，A错误；振动位移是以平衡位置为起点指向质点所在位置的有向线段，振动位移随时间而变，振子偏离平

5、衡位置最远时，振动物体的振动位移最大，所以B正确，C、D错误。2．选A　回复力是振子沿振动方向的合力，是效果力而不是物体实际受到的力，B、C错误；弹簧振子做简谐运动，不受摩擦力，D错误。3．选BD　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错误，B正确；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错误，D正确。4．选A　简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关，与振幅无关，两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的，它们相等。5．选D　振子从B→O→C仅完成

6、了半个全振动，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。从B开始经过3s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30cm。6．选CD　振子在平衡位置两侧往复运动，速度相同的位置可能出现在关于平衡位置对称的两点，这时弹簧长度明显不等，A错；振子由最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧对振子施加的力指向平衡位置，做正功，B错；振子运动过程中的回复力由弹簧振子所受合力提供且运动过程中机械能守恒，故C、D对。7．解析：小球静止时弹簧的伸长量为

7、x0＝，再住下拉后弹簧相对于静止位置伸长x时，物体的回复力F＝－k(x0＋x)＋mgsinθ＝－kx。由此可判定物体是做简谐运动。答案：见解析8．解析：(1)B、C关于O点对称，B、C之间的距离为2A，由于2A＝20cm，故振幅A＝10cm。振子从B→O→C仅完成了半次全振动，所以周期T＝2×0.5s＝1s，频率f＝＝1Hz。(2)振子在一次全振动中通过的路程为4A＝40cm,5s内完成5次全振动，故振子在5s内通过的路程为5×40cm＝200cm。答案：(1)10cm　1Hz　(2)200cm