沪科版 (2019)选择性必修 第一册2.1 简谐运动课堂检测

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第一册2.1 简谐运动课堂检测，共4页。试卷主要包含了对简谐运动，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。

A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置
B．机械振动的位移总是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
【解析】 平衡位置是物体可以静止的位置，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上的运动是一个机械振动，显然其运动过程的中心位置不是其平衡位置，所以A不正确；位移是以平衡位置为初始点，到物体所在位置的有向线段，位移随时间而变，物体偏离平衡位置最远时，振动物体的位移最大，所以只有选项B正确．
【答案】 B
2．对简谐运动，下列说法中正确的是( )
A．物体振动的最大位移等于振幅
B．物体离开平衡位置的最大距离叫振幅
C．振幅随时间做周期性变化
D．物体两次通过平衡位置的时间叫周期
【解析】 振幅是标量，位移是矢量．振幅是振动质点离开平衡位置的最大距离，是定值，位移是随时间变化的，B正确，A、C错误；物体连续两次通过平衡位置的时间等于半个周期，故D错．
【答案】 B
3．(多选)如图1－1－14所示，下列说法正确的是( )
图1－1－14
A．振动图像是从平衡位置开始计时的
B．1 s末速度沿x轴负方向
C．1 s末速度最大
D．1 s末速度最小，为0
【解析】 图像从原点位置开始画，原点表示平衡位置，即物体从平衡位置起振；1 s末物体处于最大位移处，速度为0.故选A、D.
【答案】 AD
4．如图1－1－15所示，弹簧振子在BC间做简谐运动，O点为平衡位置，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1－1－15
A．振子从B经O到C完成一次全振动
B．振动周期是1 s，振幅是10 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
【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.振子在一次全振动中通过的路程为4A＝20 cm，所以两次全振动中通过的路程为40 cm,3 s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30 cm.
【答案】 D
5．下列运动性质可以描述简谐运动的是( )
A．匀变速运动 B．匀速直线运动
C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动
【解析】 简谐运动的速度是变化的，B错；加速度也是变化的，A、D错，C对．
【答案】 C
6．如图1－1－16所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动．当振子从平衡位置O向a运动的过程中，下列说法中正确的是( )
图1－1－16
A．加速度和速度均不断减小
B．加速度和速度均不断增大
C．加速度不断增大，速度不断减小
D．加速度不断减小，速度不断增大
【解析】 当振子从平衡位置O向a运动的过程中，弹簧的形变量逐渐增大，弹簧的弹力也逐渐增大，因此振子的加速度也是不断增大的，在此过程中，小球的运动方向与弹力的方向始终相反，因此速度会越来越小，故只有C正确．
【答案】 C
7．(多选)物体做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体( )
A．在A点和A′点的位移相同
B．在两点处的速度可能相同
C．在两点处的加速度可能相同
D．在两点处的动能一定相同
【解析】 由于A、A′关于平衡位置对称，所以物体在A、A′点时位移大小相等，方向相反；速度大小一定相同，但速度方向可能相同也可能相反；加速度一定大小相等、方向相反；动能一定相同，故正确选项为B、D.
【答案】 BD
图1－1－17
8．装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图1－1－17所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是( )
【解析】 试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时向上提起的距离，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，因此应选D.
【答案】 D
9．一质点做简谐运动，振幅是4 cm，频率是2.5 Hz.该质点从平衡位置起向正方向运动，经过2.5 s质点的位移和路程分别是(选初始运动方向为正方向)( )
A．4 cm,24 cm B．－4 cm,100 cm
C．0,100 cm D．4 cm,100 cm
【解析】 质点振动的周期为T＝eq \f(1,f)＝0.4 s，则t＝2.5 s＝6T＋eq \f(T,4)，在eq \f(T,4)内质点从平衡位置到达正向最大位移处，即在2.5 s末，质点的位移为4 cm，在2.5 s内质点通过的路程为s＝4A×6＋A＝25A＝100 cm.
【答案】 D
10．一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，如图1－1－18所示，O是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)经过1/4周期，振子具有负方向的最大位移，那么下列四个x－t图像能正确反映运动情况的是( )
图1－1－18
【解析】 由于经过eq \f(1,4)周期振子具有负方向的最大位移，故开始时小球应从平衡位置向负方向运动．故D正确．
【答案】 D
11．一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越小，则在这段时间内，振子的位移越来越______，速度越来越________，其位置越来越________平衡位置，振子的速度方向与加速度方向________．
【解析】 加速度减小，说明位移减小，其位置靠近平衡位置，速度方向指向平衡位置，与加速度方向相同，由于这个过程中外力做正功，所以振子的速度变大．
【答案】 小 大 靠近 相同
12．弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C之间做简谐运动，B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到达C点，求：
(1)振子运动的周期和频率；
(2)振子在5 s内通过的路程及位移的大小．
【解析】 (1)设振幅为A，由题意BC＝2A＝20 cm，所以A＝10 cm.
振子从B到C所用时间t＝0.5 s，为周期T的一半，所以T＝1 s，f＝eq \f(1,T)＝1 Hz.
(2)振子在一个周期内通过的路程为4A则5 s内通过的路程：s＝eq \f(t′,T)×4A＝5×4×10 cm＝200 cm.
5 s内振子振动了五个周期，5 s末振子仍处于B点，所以它偏离平衡位置的位移大小为10 cm.
【答案】 (1)1 s 1 Hz (2)200 cm 10 cm