高中物理人教版 (2019)選擇性必修第一冊(cè)1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)精品課時(shí)訓(xùn)練-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

一、彈簧振子
1．機(jī)械振動(dòng)：物體或物體的一部分在一個(gè)位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)．
2．彈簧振子：小球和彈簧組成的系統(tǒng)．
二、彈簧振子的位移—時(shí)間圖像(x－t圖像)
1．用橫坐標(biāo)表示振子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(t)，縱坐標(biāo)表示振子離開平衡位置的位移(x)，描繪出的圖像就是位移隨時(shí)間變化的圖像，即x－t圖像，如圖所示．
圖
2．振子的位移：振子相對(duì)平衡位置的位移．
3．圖像的物理意義：反映了振子位置隨時(shí)間變化的規(guī)律，它不是(選填“是”或“不是”)振子的運(yùn)動(dòng)軌跡．
三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像(x－t圖像)是一條正弦曲線．
2．特點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)，彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．
3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
(1)描述振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律．
(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦曲線，從圖像上可直接看出不同時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向、速度方向以及速度大小的變化趨勢(shì)．
技巧點(diǎn)撥
一、彈簧振子
1．振子模型：有水平彈簧振子和豎直彈簧振子，如圖甲、乙所示．空氣阻力及球與桿之間的摩擦可以忽略，且彈簧的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相比可以忽略．
圖
2．振動(dòng)系統(tǒng)看成彈簧振子的條件
(1)彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，可以認(rèn)為質(zhì)量集中于振子．
(2)構(gòu)成彈簧振子的小球體積足夠小，可以認(rèn)為小球是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)．
(3)摩擦力可以忽略．
(4)小球從平衡位置被拉開的距離在彈性限度內(nèi)．
3．彈簧振子的振動(dòng)分析
(1)位移及其變化
位移指相對(duì)平衡位置的位移，由平衡位置指向振子所在的位置．當(dāng)振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移增大；當(dāng)振子由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移減小．
(2)速度及其變化
振子在平衡位置處速度最大，在最大位移處速度為零．振子由平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度減小；振子由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大．
(3)涉及加速度變化的圖像問題
水平彈簧振子所受彈簧的彈力是振子受到的合力，豎直彈簧振子所受的重力與彈力之和是振子受到的合力．不論是水平彈簧振子還是豎直彈簧振子，均滿足：在平衡位置處所受的合力為零，加速度為零；而在最大位移處所受的合力最大，加速度最大．
二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖像
1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化，所以不是勻變速運(yùn)動(dòng)，而是在變力作用下的非勻變速運(yùn)動(dòng)．
2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的x－t圖像
x－t圖像上的x坐標(biāo)表示振子相對(duì)平衡位置的位移，也表示振子的位置坐標(biāo)．它反映了振子位移隨時(shí)間變化的規(guī)律．
注意 x－t圖像不是振子的運(yùn)動(dòng)軌跡．
3．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像獲取的信息
(1)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移的大小和方向
如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在t1、t2時(shí)刻的位移分別為x1和－x2.
圖
(2)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向
根據(jù)下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移確定運(yùn)動(dòng)方向，如圖中的a點(diǎn)，下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離平衡位置更遠(yuǎn)，故a點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向正方向遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)．
圖
(3)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、位移的變化情況
根據(jù)下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移，判斷是遠(yuǎn)離還是靠近平衡位置．若遠(yuǎn)離平衡位置，則速度越來越小，加速度、位移越來越大；若靠近平衡位置，則速度越來越大，加速度、位移越來越?。?br>例題精練
1．（2021春?諸暨市校級(jí)期中）光滑水平面內(nèi)的彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)周期，振子（）
A．動(dòng)量一定不變B．速度一定不變
C．加速度一定不變D．動(dòng)能一定不變
【分析】彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過半個(gè)周期，其運(yùn)動(dòng)情況正好相反，動(dòng)量、速度、加速度都是矢量，注意方向變化。
【解答】解：彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過半個(gè)周期，其運(yùn)動(dòng)情況正好相反，動(dòng)量、速度、加速度大小相等，方向相反；因?yàn)樗俣却笮〔蛔?，所以?dòng)能一定不變，故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期，其運(yùn)動(dòng)情況正好相反，動(dòng)量、速度、加速度都是矢量，其方向相反。
2．（2021?江蘇模擬）在平靜的介質(zhì)中，從波源O發(fā)出的一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t1秒時(shí)刻的波形用實(shí)線表示，t2秒（t2＞t1）時(shí)刻的波形用虛線表示。介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)Q位于x＝18m處，則下列說法正確的是（）
A．該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)可能為6m
B．該波的波速大小一定為m/s
C．在t1秒時(shí)刻至t2秒時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)過程是由先加速、后減速兩段過程組成
D．根據(jù)圖像無法判斷質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向
【分析】由波形圖可知波長(zhǎng)；由波的周期性可知，t1秒時(shí)刻至t2秒時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)波具有多個(gè)解，波速和運(yùn)動(dòng)過程有多種可能；因?yàn)閳D示時(shí)刻已經(jīng)不是波源的起振時(shí)刻，所以根據(jù)圖像無法判斷質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向。
【解答】解：A、由波形圖可知波長(zhǎng)為8m，故A錯(cuò)誤；
B、由波的周期性可知，t1秒時(shí)刻至t2秒時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi)波傳播的距離可能為4+8n（m）（n＝0，1，2，3…），由v＝，則波速為v＝m/s（n＝0，1，2，3…），故B錯(cuò)誤；
C、由波的周期性可知，t1秒時(shí)刻至t2秒時(shí)刻這段時(shí)間可能大于一個(gè)周期，所以介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)過程有可能是由周期性的加速、減速等多個(gè)過程組成，故C錯(cuò)誤；
D、因?yàn)閳D示時(shí)刻已經(jīng)不是波源的起振時(shí)刻，所以根據(jù)圖像無法判斷質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于波的圖象的識(shí)圖和對(duì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的判斷問題。考查知識(shí)點(diǎn)全面，重點(diǎn)突出，充分考查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力。
隨堂練習(xí)
1．（2021?凌源市模擬）一彈簧振子做簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)，它所受的回復(fù)力F隨時(shí)間t變化的圖象為正弦曲線，如圖所示，下列說法正確的是（）
A．在t從0到2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速運(yùn)動(dòng)
B．在t1＝3s和t2＝5s時(shí)，彈簧振子的速度大小相等，方向相反
C．在t2＝5s和t3＝7s時(shí)，彈簧振子的位移大小相等，方向相同
D．在t從0到4s時(shí)間內(nèi)，t＝2s時(shí)刻彈簧振子所受回復(fù)力做功功率最大
【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)回復(fù)力F＝﹣kx，與位移成正比；根據(jù)回復(fù)力情況得到位移變化情況并進(jìn)一步判斷速度變化情況。
【解答】解：A、在t從0到2s時(shí)間內(nèi)，回復(fù)力逐漸變大，說明振子逐漸遠(yuǎn)離平衡位置，做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、在t1＝3s到t2＝5s過程，回復(fù)力先減小為零后反向增加，說明先靠近平衡位置后遠(yuǎn)離平衡位置，故3s和5s速度方向相同；由于3s和5s回復(fù)力大小相等，故位移大小也相等，速度大小也相等，且方向也相同，故B錯(cuò)誤；
C、在t1＝5s和t1＝7s時(shí)，回復(fù)力相等，根據(jù)公式F＝﹣kx，位移相同，故C確；
D、在t從0到4s時(shí)間內(nèi)，t＝2s時(shí)刻彈簧振子速度為零，根據(jù)P＝Fv，功率為零，最小，故D誤；
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是根據(jù)回復(fù)力公式F＝﹣kx判斷位移情況，進(jìn)一步分析速度變化情況，不難。
2．（2020春?武漢月考）下列振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的有（）
A．手拍乒乓球的運(yùn)動(dòng)
B．搖擺的樹枝
C．單擺的擺球在懸點(diǎn)下方往復(fù)擺動(dòng)
D．彈簧的下端懸掛一個(gè)鋼球，上端固定組成的振動(dòng)系統(tǒng)
【分析】當(dāng)某物體進(jìn)行簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體所受的力跟位移成正比，并且總是指向平衡位置，它是一種由自身系統(tǒng)性質(zhì)決定的周期性運(yùn)動(dòng)。
【解答】解：A、手拍乒乓球的運(yùn)動(dòng)中，乒乓球在不與手和地面接觸時(shí)，受到重力和阻力的作用，不滿足：F＝﹣kx，不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、搖擺的樹枝往往是受到風(fēng)的作用，不滿足：F＝﹣kx，不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、單擺的擺球在懸點(diǎn)下方，必須是小角度擺動(dòng)才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、輕質(zhì)彈簧的下端懸掛一個(gè)鋼球，上端固定組成的振動(dòng)系統(tǒng)，鋼球以受力平衡處為平衡位置上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義以及特點(diǎn)，是否滿足：F＝﹣kx，是判定是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù)；常見的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有：?jiǎn)螖[運(yùn)動(dòng)和彈簧振子運(yùn)動(dòng)。
綜合練習(xí)
一．選擇題（共6小題）
1．（2020?黃浦區(qū)二模）質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在其加速度減小的過程中，該質(zhì)點(diǎn)（）
A．正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大
B．正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度減小
C．正遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大
D．正遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度減小
【分析】在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，加速度減小時(shí)，質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大。
【解答】解：質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)所受的回復(fù)力F＝﹣kx，加速度a＝﹣，由加速度的表達(dá)式可知，當(dāng)加速度減小時(shí)，位移減小，所以質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增加，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】要正確掌握在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，加速度、位移、速度以及回復(fù)力的關(guān)系。
2．（2019春?文登區(qū)期末）端午節(jié)期間，一位游客在南海新區(qū)岸邊欲乘游船，由于風(fēng)浪很大，游船上下浮動(dòng)。把游船的浮動(dòng)簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為30cm，周期為6.0s。當(dāng)游船上升到最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊。當(dāng)?shù)孛媾c甲板的高度差不超過15cm時(shí)，游客能舒適地登船。在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒適登船的時(shí)間是（）
A．1.0sB．1.5sC．2.0sD．3.0s
【分析】解此題要先明確臨界點(diǎn)在哪里，臨界點(diǎn)為游船偏離平衡位置位移為15cm處，然后找到對(duì)應(yīng)臨界點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，可以通過方程式的代數(shù)求解。
【解答】解：根據(jù)題意，其運(yùn)動(dòng)方程為：cm
按照題設(shè)要求，地面與甲板的高度差不超過15cm時(shí)游客能舒服地登船，則當(dāng)cm＝15cm時(shí)，即
在第一個(gè)周期內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為：t1＝0.5s，t2＝2.5s
兩點(diǎn)時(shí)間間隔為：△t＝t2﹣t1＝2.5s﹣0.5s＝2.0s，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題不算難，但是容易找錯(cuò)臨界點(diǎn)，由于當(dāng)游船升至最高點(diǎn)時(shí)甲板與碼頭地面才向平，因此臨界點(diǎn)為游船偏離平衡位置上方位移為10cm處，明確這一點(diǎn)再找到對(duì)應(yīng)臨界點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，可以通過作圖象求解也可以通過方程式的代數(shù)求解。
3．（2019春?海曙區(qū)校級(jí)期中）彈簧振子周期為2s，從振子通過平衡位置向右運(yùn)動(dòng)起，經(jīng)過1.8s時(shí)，其運(yùn)動(dòng)情況是（）
A．向右減速B．向右加速C．向左減速D．向左加速
【分析】彈簧做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振子從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí)，根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，分析振子的速度方向，從而分析振子的運(yùn)動(dòng)情況。
【解答】解：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性可知，經(jīng)1.8 s，振子振動(dòng)時(shí)間t＝1.5s+0.3s＝，所以振子正在向右運(yùn)動(dòng)，而且是向平衡位置運(yùn)動(dòng)，是加速運(yùn)動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，可將一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)情況，分成四個(gè)周期進(jìn)行分析，根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，從而確定振子的運(yùn)動(dòng)情況。
4．（2019春?徐匯區(qū)校級(jí)期中）把水平的彈簧振子抽象為理想模型時(shí)，不可以忽略不計(jì)的是（）
A．振子所受的阻力B．振子的形狀大小
C．彈簧的質(zhì)量D．振子的質(zhì)量
【分析】彈簧振子是一個(gè)不考慮摩擦阻力，不考慮彈簧的質(zhì)量，不考慮振子的大小和形狀的理想化的物理模型。
【解答】解：彈簧振子是一個(gè)不考慮摩擦阻力，不考慮彈簧的質(zhì)量，不考慮振子的大小和形狀的理想化的物理模型。由此可知只有振子的質(zhì)量不可以忽略，故ABC錯(cuò)誤，D正確；
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查彈簧振子模型的特點(diǎn)，建立理想模型是物理學(xué)中常用的方法，這種方法抓住主要因素，忽略次要因素。
5．（2019?寶山區(qū)二模）跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)，某運(yùn)動(dòng)員一分鐘跳180次，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的，為了算出該運(yùn)動(dòng)員跳起的最大高度，我們（）
A．不能將跳繩中的運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)
B．可以將運(yùn)動(dòng)中的繩子視為質(zhì)點(diǎn)
C．將跳繩運(yùn)動(dòng)看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)
D．將在空中的運(yùn)動(dòng)員看作只受重力的作用
【分析】當(dāng)物體的形狀、大小對(duì)所研究的問題沒有影響時(shí)，我們就可以把它看成質(zhì)點(diǎn)，根據(jù)把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件來判斷；根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的條件判斷；在空中運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員只受到重力的作用。
【解答】解：A、在對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行研究時(shí)，只研究運(yùn)動(dòng)員上下的運(yùn)動(dòng)，可以把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。故A錯(cuò)誤；
B、繩子在運(yùn)動(dòng)的過程中要考慮其形狀可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生的影響，所以不能看作質(zhì)點(diǎn)。故B錯(cuò)誤；
C、由于運(yùn)動(dòng)員在跳繩的過程中腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的，該時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員看作不動(dòng)，所以不能將跳繩運(yùn)動(dòng)看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)。故C錯(cuò)誤；
D、運(yùn)動(dòng)員跳繩的過程中向上、向下運(yùn)動(dòng)的速度都比較小，受到的空氣的阻力可以忽略不計(jì)，所以可以將在空中的運(yùn)動(dòng)員看作只受重力的作用。故D正確。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】考查學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)這個(gè)概念的理解，關(guān)鍵是知道物體能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)的條件，看物體的大小體積對(duì)所研究的問題是否產(chǎn)生影響，物體的大小體積能否忽略。
6．（2018春?金臺(tái)區(qū)期中）有一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的振幅為5cm，頻率為2.5Hz．該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始經(jīng)過0.7s后，位移的大小和通過的路程分別為（）
A．5cm，10cmB．5cm，35cmC．35cm，0cmD．35cm，5cm
【分析】由頻率求出周期，再根據(jù)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是四個(gè)振幅，求出質(zhì)點(diǎn)在0.5s內(nèi)通過的路程，確定質(zhì)點(diǎn)的位置，求出位移的大小。
【解答】解：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為：T＝＝0.4s，時(shí)間t＝0.7s＝1T；由于從平衡位置開始振動(dòng)，經(jīng)過0.7s，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最大位移處，其位移大小為：x＝A＝5cm。在0.7s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為：S＝1.75×4A＝7×5cm＝35cm，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題解題的關(guān)鍵是掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性，知道質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是四個(gè)振幅，從而來求解質(zhì)點(diǎn)通過的路程，確定其位置，再求解位移大小。
二．多選題（共5小題）
7．（2020春?江都區(qū)校級(jí)月考）下列說法中正確的是（）
A．被拍打的籃球上下運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
B．受迫振動(dòng)的物體總以它的固有頻率振動(dòng)
C．當(dāng)觀察者和波源間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)一定能觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象
D．在高速運(yùn)行的航天器上看地球上的時(shí)間進(jìn)程變慢
【分析】物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是回復(fù)力為F＝﹣kx；做受迫振動(dòng)的物體的振動(dòng)頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相等，與物體的固有頻率無關(guān)；多普勒效應(yīng)是由于觀察者和波源間位置的變化而產(chǎn)生的；在高速運(yùn)行的航天器上看地球上的時(shí)間進(jìn)程變慢。
【解答】解：A、根據(jù)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件可知，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是回復(fù)力F＝﹣kx，被拍打的籃球上下運(yùn)動(dòng)顯然不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。故A正確；
B、做受迫振動(dòng)的物體的振動(dòng)頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相等，與物體的固有頻率無關(guān)。故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)觀察者和波源間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)不一定能觀察到多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，如觀測(cè)者繞波源做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)，在高速運(yùn)行的航天器上看地球上的時(shí)間進(jìn)程變慢。故D正確。
故選：AD。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查簡(jiǎn)諧振動(dòng)的條件、受迫振動(dòng)、多普勒效應(yīng)、相對(duì)論效應(yīng)中的尺縮效應(yīng)等，都是記憶性的知識(shí)點(diǎn)，要加強(qiáng)對(duì)這類知識(shí)點(diǎn)的積累。
8．（2019春?牡丹江期末）下列說法正確的是（）
A．麥克斯韋提出光是一種電磁波并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
B．光纖通信利用了全反射的原理
C．無色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射時(shí)發(fā)生了薄膜干涉
D．當(dāng)汽車?guó)Q笛經(jīng)過路邊行人時(shí)，行人聽到汽車靠近他時(shí)笛音音調(diào)大于離開他時(shí)的笛音
E．單擺在擺角較大時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
【分析】赫茲證實(shí)了電磁波的存在；光纖通信是利用了全反射的原理；肥皂泡呈彩色是由于光的薄膜干涉；根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)聲源與接收者距離不斷縮短時(shí)，接收者所收到的聲波的頻率升高，故音調(diào)升高；反之，音調(diào)降低。
【解答】解：A、麥克斯韋提出光是一種電磁波，赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故A錯(cuò)誤；
B、光纖通信是利用了全反射的原理，故B正確；
C、肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色，是由于泡的內(nèi)外表面反射光，進(jìn)行相互疊加而成的，屬于薄膜干涉，故C正確；
D、根據(jù)多普勒效應(yīng)，汽車靠近行人時(shí)，二者之間距離不斷縮短時(shí)，人所收到的聲波的頻率升高，故音調(diào)升高；而汽車遠(yuǎn)離行人時(shí)人聽到的音調(diào)降低，故D正確；
E、當(dāng)單擺的擺角較小時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。故E錯(cuò)誤。
故選：BCD。
【點(diǎn)評(píng)】考查光的全反射、干涉與衍射原理，及掌握光的全反射與干涉的條件，注意正確理解多普勒效應(yīng)。
9．（2019春?余姚市校級(jí)期中）做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)，一定相同的物理量是（）
A．對(duì)平衡位置的位移B．速度
C．回復(fù)力和加速度D．動(dòng)能
【分析】做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次通過同一位置時(shí)，一定相同的物理量是位移、加速度和能量，不同的是速度．
【解答】解：A、振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移是指離開位置的位移，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次通過同一位置時(shí)，位移一定相同。故A正確。
B、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次通過同一位置時(shí)，速度可能有兩種方向，而速度是矢量，所以速度不一定相同。故B錯(cuò)誤。
C、根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征：a＝﹣，物體每次通過同一位置時(shí)，位移一定相同，加速度也一定相同。故C正確。
D、根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征，物體每次通過同一位置時(shí)，位移一定相同，則彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能就相等，所以振子的動(dòng)能也一定相同。故D正確。
故選：ACD。
【點(diǎn)評(píng)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過同一位置時(shí)這三個(gè)量一定相同：位移、加速度和回復(fù)力．
10．（2019春?南部縣校級(jí)期中）關(guān)于彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）
A．回復(fù)力總指向平衡位置
B．加速度和速度的方向總跟位移的方向相反
C．越接近平衡位置，加速度越小
D．回復(fù)力的方向總跟位移方向相反
【分析】物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度方向．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)位移﹣時(shí)間圖象是正弦曲線．速度方向有時(shí)與位移方向相反，有時(shí)與位移方向相同．
【解答】解：AB、質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力方向總是指向平衡位置，根據(jù)牛頓第二定律分析得知，加速度方向總是指向平衡位置；質(zhì)點(diǎn)的位移方向總是離開平衡位置，而速度方向有時(shí)離開平衡位置，有時(shí)靠近平衡位置，所以速度的方向可能與位移的方向相反或相同，故A正確，B錯(cuò)誤。
CD、當(dāng)接近平衡位置時(shí)，據(jù)F＝﹣kx可知，恢復(fù)力減小，即加速度的減小，且方向總是跟位移的方向相反。故CD正確。
故選：ACD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量：速度、加速度、位移特點(diǎn)的理解和掌握程度．關(guān)鍵抓住位移的起點(diǎn)是平衡位置．
11．（2017春?寶塔區(qū)校級(jí)期中）彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是（）
A．振子通過平衡位置時(shí)，回復(fù)力一定為零
B．振子若做減速運(yùn)動(dòng)，加速度一定在增加
C．振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向一定與速度方向相反
D．在平衡位置兩側(cè)，振子速率相同的兩個(gè)位置是相對(duì)平衡位置對(duì)稱的
【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與位移關(guān)系式為F＝﹣kx；加速度為a＝﹣；振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)是加速，遠(yuǎn)離平衡位置是減速．
【解答】解：A、振子通過平衡位置時(shí)，位移為零，故回復(fù)力F＝﹣kx＝0，故A正確；
B、若振子做減速運(yùn)動(dòng)，是遠(yuǎn)離平衡位置，位移增加，則加速度a＝﹣可知一定在增加，故B正確；
C、振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)是加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向一定與速度方向一致，故C錯(cuò)誤；
D、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，在平衡位置兩側(cè)，振子速率相同的兩個(gè)位置是相對(duì)平衡位置對(duì)稱的，故D正確；
故選：ABD。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力、加速度與位移關(guān)系，同時(shí)要熟悉其運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性．
三．填空題（共2小題）
12．（2019春?長(zhǎng)寧區(qū)校級(jí)期中）彈簧振子以O(shè)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，振子第一次到達(dá)某點(diǎn)P用了0.3s，又經(jīng)過0.2s第二次通過P點(diǎn)，則彈簧振子的振動(dòng)周期為或1.6 s，振子第三次通P點(diǎn)還要經(jīng)過的時(shí)間為或1.4 s。
【分析】根據(jù)振動(dòng)周期的定義：振子完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間，確定彈簧振子的周期，畫出振子的運(yùn)動(dòng)路線，求出振子第三次通過P點(diǎn)還要經(jīng)過的時(shí)間可能值。
【解答】解：如圖，假設(shè)彈簧振子在水平方向BC之間振動(dòng)，如圖1，
若振子開始先向左振動(dòng)，可得：t1﹣+＝，故0.3﹣+0.1＝，解得振子的振動(dòng)周期為T＝s，則振子第三次通過P點(diǎn)還要經(jīng)過的時(shí)間是t＝2×0.3﹣＝s。
如圖2，若振子開始先向右振動(dòng)，振子的振動(dòng)周期為T＝4（0.3+0.1）＝1.6s，則振子第三次通過P點(diǎn)還要經(jīng)過的時(shí)間是t＝+2×0.3＝0.8+0.6＝1.4s。
故答案為：或1.6；或1.4。
【點(diǎn)評(píng)】本題的解題關(guān)鍵是畫出振子的運(yùn)動(dòng)路線，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，求出振動(dòng)周期，再求解時(shí)間。
13．（2018春?金臺(tái)區(qū)期中）如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)沿水平直線做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，先后以相同速度通過a、b兩點(diǎn)，經(jīng)歷時(shí)間t1＝1s，過b點(diǎn)后再經(jīng)t2＝1s質(zhì)點(diǎn)第一次反向通過b點(diǎn)。若在這兩秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所通過的路程是8cm，則該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為 4 s，振幅為 4 cm。
【分析】（1）根據(jù)題意質(zhì)點(diǎn)先后以相同速度通過a、b兩點(diǎn)，判斷ab之間的時(shí)間；再結(jié)合第一反向通過b點(diǎn)的時(shí)間判斷出最遠(yuǎn)點(diǎn)到b點(diǎn)的距離；最后根據(jù)對(duì)稱性，得出全振動(dòng)一次的周期時(shí)間。
（2）根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況，得出兩秒內(nèi)振動(dòng)了2A，最終得出振幅A。
【解答】解：設(shè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置為O．質(zhì)點(diǎn)先后以相同的速度通過A、B兩點(diǎn)，說明A、B兩點(diǎn)關(guān)于平衡位置O點(diǎn)對(duì)稱，所以質(zhì)點(diǎn)由A到O時(shí)間與由O到B的時(shí)間相等。那么從平衡位置O到B點(diǎn)的時(shí)間：t1＝0.5s，因過B點(diǎn)后質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過t＝1s又第二次通過B點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性得知，質(zhì)點(diǎn)從B點(diǎn)到最大位置的時(shí)間t2＝0.5s。因此，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是：T＝4×（t1+t2）＝4×（0.5+0.5）s＝4s；質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)周期內(nèi)通過的路程是4A，由于t＝2s＝T/2，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為2A，即：2A＝8cm，所以振幅：A＝4cm；
故答案為：（1）4；
（2）4。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，解題的關(guān)鍵是掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，以同樣的速度經(jīng)過某兩點(diǎn)時(shí)，它們的位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱；當(dāng)經(jīng)過同一位置時(shí)，它們的速度大小相同，方向相反。
四．解答題（共3小題）
14．試舉出幾個(gè)日常生活和生產(chǎn)中常見的振動(dòng)的實(shí)例。
【分析】根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的定義聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行舉例。
【解答】解：常見的振動(dòng)的例子：鐘擺、單擺、共振等。
答：常見的振動(dòng)的例子：鐘擺、單擺、共振等。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)振動(dòng)概念的認(rèn)識(shí)，抓住振動(dòng)的特點(diǎn)聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行舉例。
15．彈簧振子是研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一種理想模型嗎？為什么？
【分析】彈簧振子是一個(gè)不考慮摩擦阻力，不考慮彈簧的質(zhì)量，不考慮振子的大小和形狀的理想化的物理模型。
【解答】解：彈簧振子是一個(gè)不考慮摩擦阻力，不考慮彈簧的質(zhì)量，不考慮振子的大小和形狀的理想化的物理模型，只有振子的質(zhì)量不可以忽略。
答：彈簧振子是研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一種理想模型。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查彈簧振子模型的特點(diǎn)，建立理想模型是物理學(xué)中常用的方法，這種方法抓住主要因素，忽略次要因素。
16．一個(gè)彈簧振子，第一次在彈簧被壓縮x后開始振動(dòng)，第二次在彈簧被壓縮2x后開始振動(dòng)，求兩次振動(dòng)的振幅之比。
【分析】簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅是指振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離，由此解答距離。
【解答】解：根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅的定義可知，第一次在彈簧被壓縮x后開始振動(dòng)，則振幅是x，第二次在彈簧被壓縮2x后開始振動(dòng)，則振幅是2x，兩次振動(dòng)的振幅之比：
答：兩次振動(dòng)的振幅之比是。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查對(duì)描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物理量的理解，關(guān)鍵是知道簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅是指振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。

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