2020_2021学年新教材高中物理课时评价5简谐运动含解析粤教版选择性必修第一册.doc

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1、考试简谐运动(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题4分，共24分)1．下列说法正确的是(　　)A．弹簧振子的运动是简谐运动B．简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种运动C．简谐运动中位移的方向总是指向平衡位置D．简谐运动中位移方向总与速度方向相反【解析】选A。弹簧振子的运动是简谐运动。简谐运动有许多种，如水中浮标上下微小的浮动、后面将要学习的单摆在空气中小角度的摆动都是简谐运动，它是机械振动中最基本、最简单的一种，而机械运动中最基本、最简单的一种是匀速直线运动，因此A正确，B错误。振动中位移是相对于平衡位置而言的，而它总是从平衡位置开始，总是背离平衡

2、位置的，所以C错误。虽然位移方向总背离平衡位置，但速度具有“双向性”，当质点远离平衡位置运动时，速度与位移方向相同；质点向平衡位置运动时，速度与位移方向相反，所以D错误。2．一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是(　　)A．若位移为负值，则速度一定为正值B．振子通过平衡位置时，速度为零C．振子每次通过平衡位置时，速度一定相同D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同【解析】选D。振子做简谐运动时，某时刻位移的方向与速度的方向可能相同，也可能相反，A、C不正确。当通过同一位置时，速度的方向不一定相同，D正确。经过平衡位置时，速度最大，B错。-8-/8考试3

3、．对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是(　　)A．k只表示弹簧的劲度系数B．式中的负号表示回复力总是负值C．位移x是相对平衡位置的位移D．回复力只随位移变化，不随时间变化【解析】选C。在公式F＝－kx中。k表示回复力F与位移x的比例系数，并非只表示弹簧的劲度系数；x表示做简谐运动的物体相对平衡位置的位移；负号表示回复力的方向总与振动物体的位移方向相反；故A、B错误，C正确；回复力既随位移变化，又随时间变化，故D错误，故选C。4．对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是(　　)【解析】选C。由简谐运动的回复力公式F＝－kx可知，弹簧振子做简谐运

4、动时的回复力和位移的关系图像应如图C所示。5．(2021·某某高二检测)做简谐运动的弹簧振子质量为0.2kg，当它运动到平衡位置左侧20cm时受到的回复力是4N；当它运动到平衡位置右侧40cm时，它的加速度为(　　)A．20m/s2，向右　　　　B．20m/s2，向左C．40m/s2，向右D．40m/s2，向左【解析】选D。加速度方向指向平衡位置，因此方向向左。由力和位移的大小关系F＝kx可知，当x＝40cm时，F＝8N，a＝＝40m/s2，方向指向平衡位置，故D正确。-8-/8考试6.如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光

5、滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于(　　)A．0　　B．kx　　C．kx　　D．kx【解析】选D。当物体离开平衡位置的位移为x时，弹簧弹力的大小为kx，以整体为研究对象，此时A与B具有相同的加速度，根据牛顿第二定律得kx＝(m＋M)a，故a＝。以A为研究对象，使A产生加速度的力即为B对A的静摩擦力F，由牛顿第二定律可得F＝ma＝kx。故D正确。二、非选择题(本题共2小题，共36分)7．(20分)弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t＝0时刻，振子从O

6、、B间的P点以速度v向B点运动；在t＝0.2s时，振子速度第一次变为－v；在t＝0.5s时，振子速度第二次变为－v。(1)求弹簧振子振动周期T。(2)若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程。【解析】(1)弹簧振子简谐运动示意图如图×2s＝1.0s(2)若B、C之间距离为25cm，振子4.0s内通过的路程s＝4×4×12.5cm＝200cm答案：(1)1.0s　(2)200cm-8-/8考试8.(16分)如图所示，在竖直悬挂的劲度系数为k的轻弹簧下端挂一个质量为m的小球，有一个竖直向下的力将小球竖直拉向下方，当小球静止时拉力的大小为F，若撤去拉力

7、，小球便在竖直面内做简谐运动，求：(1)小球在最低点受到弹簧对它的弹力的大小；(2)小球经过平衡位置时弹簧的伸长量；(3)小球在振动过程中通过最高点时加速度的大小和方向。【解析】(1)由于撤去F前小球静止，故弹簧的弹力FT＝F＋mg。(2)小球在平衡位置时弹力等于重力，故弹簧的伸长量为Δx＝。(3)小球振动过程中在最高点和最低点的加速度大小相等，方向相反，而在最低点，其合外力为F，故在最高点时，加速度a＝，加速度方向竖直向下。答案：(1)F＋mg　(2)　(3)　竖直向下(15分钟·40分)9．(6分)(多选)如果表中给出的是做简谐运动的物体的位移x或速度v与该时

8、刻的对应关