高中物理 第1章 机械振动 1 简谐运动自我小测 教科版选修3-4(2021年最新整理)

2016-2017学年高中物理第1章机械振动1 简谐运动自我小测教科版选修3-4
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简谐运动
1．下列运动属于机械振动的是（）．
A．乒乓球在地面上的自由来回上下运动
B．弹簧振子在竖直方向的上下运动
C．秋千在空中的来回运动
D．竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下运动
2．下列说法中正确的是（）．
A．弹簧振子的运动是简谐运动
B．简谐运动就是指弹簧振子的运动
C．简谐运动是匀变速运动
D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种
3．如图所示，能正确地反映简谐运动的物体所受回复力与位移关系图像的是（）．
4．关于水平方向的弹簧振子做简谐运动有下列几种说法,正确的是（）．
①通过平衡位置时，合力一定为零②振子做减速运动，加速度同时减小③振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反④振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反
A．①② B．①③
C．①④ D．②④
5．一个全振动的过程，就是振动物体（）．
A．从任意位置出发又回到这个位置
B．从一个最大偏移位置运动到另一个最大偏移位置
C．从某一位置出发又以同一运动方向回到此位置
D．经历的路程等于四倍振幅
6．周期为2 s的简谐运动，在半分钟内通过的路程是60 cm，则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为（）．
A．15，2 cm B．30,1 cm
C ．15，1 cm
D ．60,2 cm
7．如图所示,弹簧振子在BC 间振动．O 为平衡位置,BO ＝CO ＝5 cm ，若振子从B 到C 的运动时间为1 s ，则下列说法正确的是（ ）．
A ．振子从
B 经O 到
C 完成一次全振动
B ．振动周期为1 s,振幅为10 cm
C ．经过两次全振动，振子通过的路程为20 cm
D ．从B 开始经过3 s ，振子通过的路程是30 cm
8．一个弹簧振子的振幅是A ，若在△t 的时间内物体运动的路程是s ，则下列关系中可能正确的是（包括一定正确的）( ）．
A ．△t ＝2T ，s ＝8A
B ．=
2T t ∆，s ＝2A C ．=4T t ∆，s ＝A D ．=4
T t ∆，s ＞A 9．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 ． m kx M
D ．m kx m M
+
参考答案
1答案：BCD 解析：机械振动是在平衡位置附近所做的往复运动,故A 错，B 、C 、D 对． 2答案：AD 解析：只要满足回复力F ＝－kx ，k 为常量，该运动即为简谐运动，不一定只有弹簧振子,B 选项错误;研究水平弹簧振子，发现在运动过程中，振子（小球）所受弹簧弹力在不断变化，据牛顿第二定律F ＝ma 可知，简谐运动为变加速运动，C 选项错，故A 、D 选项正确．
3答案：B 解析:简谐运动的物体所受回复力与位移的关系满足F ＝－kx ,所以图B 正确． 4答案：C 解析:水平方向的弹簧振子做简谐运动，在平衡位置处弹力为零,所以合力也为零;振子速度减小，则振子远离平衡位置运动，受到的弹力变大，加速度增大，加速度方向与速度方向相反；靠近平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相同．
5答案：CD 解析：由全振动的定义可知A 中的过程只是全振动中的某一过程，B 中的过程是半个全振动，故A 、B 错．C 、D 是全振动的另一种说法．
6答案：B 解析：振子完成一次全振动经过轨迹上每点的位置两次（除最大位移处)，而每次全振动振子通过的路程为4倍振幅，半分钟共完成了15次全振动，所以经平衡位置的次数为30，振幅60cm 1 cm 154
A =⨯＝,故选B. 7答案：D 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.故正确选项为D.
8答案：ABCD 解析：若在平衡位置或最大位移处开始计时，4T t ∆=
时,s ＝A .从任意位置开始计时都满足:当2
T t ∆=，s ＝2A ；当△t ＝T ,s ＝4A 。

若从平衡位置与最大位移之间的某位置开始计时，当振子靠近平衡位置时，4T t ∆=
，s ＞A ，当振子远离平衡位置时,4T t ∆=，s ＜A 。

9答案：D 解析：当物体离开平衡位置的位移为x 时,振动物体的加速度大小为F kx a M m m M =
=++.由于物体A 的加速度由静摩擦力提供．所以f kx F ma m M m
⋅+＝＝.。