格物学 力学简谐运动

简谐运动的定义及特征-简谐运动知识点课后进阶自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率57.99999999999999%

2025-07-18
简谐运动的定义及特征-简谐运动知识点课后进阶自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率57.99999999999999%
1、['简谐运动的定义及特征']

正确率60.0%下列各种运动中,属于简谐运动的是(

B

A.拍皮球时球的往复运动

B.将轻弹簧上端固定,下端挂一钩码,钩码在竖直方向上来回运动

C.粗糙水平面上,一端固定的轻弹簧和小球固定,小球在水平面上来回运动

D.孩子用力荡秋千,秋千来回运动

2、['简谐运动的定义及特征']

正确率60.0%svg异常

B

A.图甲中,小球在光滑的$${{V}}$$形槽内来回运动

B.图乙中,弹簧振子竖直放置,下端固定,按压小球释放后,小球在竖直平面内上下振动

C.图丙中,小球与墙壁碰撞无能量损失,在光滑的水平地面上来回运动

D.图丁中,忽略空气阻力,乒乓球在竖直平面内上下振动

3、['简谐运动的定义及特征', '描述简谐运动的物理量', '简谐运动的回复力和能量问题', '弹簧类机械能转化问题']

正确率40.0%svg异常

C

A.该物块做简谐运动,振幅为$${{2}{{x}_{1}}}$$

B.在任意$$\frac{1} {4}$$周期内物块通过的路程都等于$${{x}_{1}}$$

C.物块在$${{A}}$$位置时的回复力大小为$${{k}{{x}_{1}}}$$

D.物块到$${{O}}$$位置时的动能最大为$$\frac{1} {2} k x_{1}^{2}-m g x_{1}$$

4、['简谐运动的定义及特征', '波速、波长和频率(周期)的关系']

正确率60.0%水平放置的足够长的弹性绳上有一系列均匀分布的质点相邻质点间的距离为$${{1}{m}}$$.现使质点$${{1}}$$从平衡位置开始向下做简谐运动,当振动沿绳向右传播到质点$${{9}}$$时,质点$${{1}}$$恰好完成一次全振动.下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.这列波的波长为$${{9}{m}}$$

B.此时质点$${{5}}$$刚好通过平衡位置向下运动

C.若质点$${{1}}$$的振动频率增加一倍,则波沿绳传播的速度也增加一倍

D.若质点$${{1}}$$的振动频率增加一倍,当质点$${{1}}$$完成一次全振动时,振动恰好传到质点$${{5}}$$

5、['简谐运动的定义及特征', '描述简谐运动的物理量']

正确率60.0%下列说法正确的是(

C

A.物体完成一次全振动,通过的位移是$${{4}}$$个振幅

B.物体在$$\frac{1} {4}$$个周期内通过的路程是$$\frac{1} {4}$$个振幅

C.物体在$${{1}}$$个周期内,通过的路程是$${{4}}$$个振幅

D.物体在$$\frac{3} {4}$$个周期内,通过的路程是$${{3}}$$个振幅

6、['简谐运动的定义及特征']

正确率60.0%下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.弹簧振子的周期与振幅有关

B.横波在介质中的传播速度由波源的频率决定

C.水波在传播过程中,遇到的小孔越大水波的衍射越明显

D.波源振动一个周期的时间内波在传播方向上传播一个波长

7、['简谐运动的定义及特征', '多普勒效应的应用', '描述机械波的物理量']

正确率40.0%下列关于简谐振动和机械波的说法正确的是(

B

A.简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置

B.当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长

C.横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定

D.当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了

8、['简谐运动的定义及特征', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%水平放置的弹簧振子在做简谐运动时$${{(}{)}}$$

D

A.加速度方向总是跟速度方向相同

B.加速度方向总是跟速度方向相反

C.振子向平衡位置运动时,加速度方向跟速度方向相反

D.振子向平衡位置运动时,加速度方向跟速度方向相同

9、['简谐运动的定义及特征', '描述简谐运动的物理量']

正确率60.0%svg异常

B

A.水位到达$${{N}}$$点时,鱼漂的位移向下最大

B.水位在$${{O}}$$点时,鱼漂的速度最大

C.水位到达$${{M}}$$点时,鱼漂具有向下的加速度

D.鱼漂由上往下运动时,速度越来越大

10、['简谐运动的定义及特征', '简谐运动的回复力和能量问题']

正确率80.0%弹簧振子做简谐振动时,下列说法中不正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.振子通过平衡位置时,回复力一定为零

B.振子做减速运动,加速度却在增大

C.振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反

D.振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反

1. 解析:简谐运动的条件是回复力与位移成正比且方向相反($$F = -kx$$)。

选项分析:

A. 拍皮球时,球的运动受重力、弹力和空气阻力影响,回复力不满足 $$F = -kx$$,故不是简谐运动。

B. 弹簧振子在竖直方向振动时,回复力 $$F = -kx$$($$x$$ 为相对于平衡位置的位移),是简谐运动。

C. 粗糙水平面上有摩擦力,能量损耗,运动不是简谐的。

D. 秋千受空气阻力和非线性回复力,不是简谐运动。

正确答案:B

2. 解析:题目描述不完整(SVG异常),但通过选项分析简谐运动的条件:

A. 光滑 $$V$$ 形槽内的小球受线性回复力,是简谐运动。

B. 竖直弹簧振子满足 $$F = -kx$$,是简谐运动。

C. 小球与墙壁碰撞无能量损失,但运动形式不满足简谐运动的定义。

D. 乒乓球在竖直方向振动受重力,但无弹性回复力,不是简谐运动。

正确答案:A、B(假设题目要求多选)。

3. 解析:题目描述不完整(SVG异常),但根据选项推断为弹簧振子的简谐运动分析:

A. 振幅为最大位移 $$x_1$$,不是 $$2x_1$$。

B. 仅在平衡位置附近 $$\frac{1}{4}$$ 周期内路程才等于 $$x_1$$,其他位置不成立。

C. 在 $$A$$ 位置时回复力 $$F = kx_1$$,正确。

D. 由能量守恒,动能最大值为 $$\frac{1}{2}kx_1^2 - mgx_1$$(假设重力势能变化为 $$mgx_1$$)。

正确答案:C、D

4. 解析:波传播到质点 9 时,质点 1 完成一次全振动,说明波传播时间为周期 $$T$$,波速 $$v = \frac{8\,\text{m}}{T}$$(相邻质点间距 1 m)。

A. 波长 $$\lambda = vT = 8\,\text{m}$$,错误。

B. 质点 5 比质点 1 滞后 $$\frac{4}{8}T = \frac{T}{2}$$,应通过平衡位置向上运动(假设波向右传播)。

C. 波速由介质决定,与频率无关,错误。

D. 频率加倍则周期减半,波速不变,传播距离 $$v \cdot \frac{T}{2} = 4\,\text{m}$$,恰传到质点 5。

正确答案:D

5. 解析:简谐运动中路程与周期的关系:

A. 全振动位移为 0,错误。

B. $$\frac{1}{4}$$ 周期内路程可能为振幅(平衡位置到最大位移)或大于振幅(其他位置),错误。

C. 1 个周期内路程为 4 倍振幅,正确。

D. $$\frac{3}{4}$$ 周期内路程可能为 3 倍振幅(如从最大位移开始),但不一定恒成立。

正确答案:C

6. 解析:简谐振动与波的性质:

A. 弹簧振子周期 $$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$,与振幅无关,错误。

B. 波速由介质决定,与频率无关,错误。

C. 衍射明显性与孔尺寸和波长有关,孔越大衍射越不明显,错误。

D. 波源振动一周期,波传播一个波长,正确。

正确答案:D

7. 解析:振动与波的物理规律:

A. 平衡位置是回复力为零的位置,但合外力不一定为零(如竖直弹簧振子),错误。

B. 声波进入水中频率不变,波速增大导致波长变长,正确。

C. 横波波速由介质决定,错误。

D. 人向声源跑去时,接收频率变高(多普勒效应),音调变高,错误。

正确答案:B

8. 解析:简谐运动中加速度与速度方向的关系:

A、B. 加速度方向由回复力决定,与速度方向可能相同(靠近平衡位置)或相反(远离平衡位置),错误。

C. 向平衡位置运动时,加速度与速度同向,错误。

D. 描述正确。

正确答案:D

9. 解析:题目描述不完整(SVG异常),假设鱼漂为简谐振动模型:

A. 水位到 $$N$$ 点时鱼漂位移向下最大,可能正确。

B. 平衡位置 $$O$$ 点速度最大,正确。

C. 水位到 $$M$$ 点时鱼漂受向上回复力,加速度向下,正确。

D. 鱼漂由上往下运动时,速度先增大后减小(平衡位置时最大),错误。

正确答案:A、B、C

10. 解析:弹簧振子的运动特性:

A. 平衡位置时回复力为零,正确。

B. 减速运动时位移增大,加速度增大($$a = -\frac{kx}{m}$$),正确。

C. 向平衡位置运动时,加速度与速度同向,错误。

D. 远离平衡位置时,加速度与速度反向,正确。

题目要求选择不正确的选项,故答案为 C

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