格物学 力学简谐运动的两种基本模型

弹簧振子运动过程各物理量变化规律-简谐运动的两种基本模型知识点课后进阶自测题解析-福建省等高中物理,平均正确率52.0%

2025-07-18
弹簧振子运动过程各物理量变化规律-简谐运动的两种基本模型知识点课后进阶自测题解析-福建省等高中物理,平均正确率52.0%
1、['弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%svg异常

C

A.图线为铅笔的运动轨迹

B.弹簧振子的周期为$$0. 2 0 \mathrm{s}$$

C.振子的最大加速度为$${{8}{{m}{/}{s}^{2}}}$$

D.铅笔在$${{x}{=}{{1}{0}}{{c}{m}}}$$的位置留下痕迹时,小球的速度为零

2、['弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%svg异常

A

A.$${{t}{=}{{0}{.}{8}}{s}}$$时,物体的速度方向向左

B.$${{t}{=}{{0}{.}{6}}{s}}$$时,物体在$${{O}}$$点左侧

C.$${{t}{=}{{0}{.}{4}}{s}}$$和$${{t}{=}{{1}{.}{2}}{s}}$$时,物体的加速度相同

D.$${{t}{=}{{0}{.}{4}}{s}}$$到$${{t}{=}{{0}{.}{8}}{s}}$$时间内,物体的速度逐渐减小

3、['弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%svg异常

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

4、['描述简谐运动的物理量', '弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%svg异常

A

A.$${{t}{=}{1}{s}}$$时,振子的位移为正向最大,速度为零

B.$${{t}{=}{2}{s}}$$时,振子的位移为负,加速度为正的最大值

C.$${{t}{=}{3}{s}}$$时,振子的速度为负的最大值,加速度为零

D.$${{t}{=}{4}{s}}$$时,振子的速度为正,加速度为负的最大值

5、['弹簧振子的位移时间图像', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{t}_{1}}$$时刻振子正通过平衡位置向上运动

B.$${{t}_{2}}$$时刻振子的位移最大

C.$${{t}_{3}}$$时刻振子正通过平衡位置向下运动

D.该图象是从平衡位置计时画出的

6、['固有周期和固有频率', '多普勒效应的定义及现象', '受迫振动', '波发生明显衍射的条件', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%下列有关机械振动和机械波的说法不正确的是(  )

A

A.弹簧振子做简谐运动时,若某两个时刻位移相同,则这两个时刻的速度也一定相同

B.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关

C.火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高

D.当水波通过障碍物时,若障碍物的尺寸与波长差不多,或比波长小得多时,将发生明显的衍射现象

7、['描述简谐运动的物理量', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%一水平弹簧振子做简谐运动,周期为$${{T}}$$.下列说法正确的是(

C

A.若在$${{t}}$$时刻和$$( t+\Delta t )$$时刻振子的位移大小相等、方向相同,则$${{Δ}{t}}$$一定等于$${{T}}$$的整数倍

B.若在$${{t}}$$时刻和$$( t+\Delta t )$$时刻振子的位移大小相等、方向相反,则$${{Δ}{t}}$$一定等于$$\frac{T} {2}$$的整数倍

C.若$${{Δ}{t}{=}{T}}$$,则在$${{t}}$$时刻和$$( t+\Delta t )$$时刻振子的速度一定相同

D.若$$\Delta t=\frac{T} {2}$$,则在$${{t}}$$时刻和$$( t+\Delta t )$$时刻弹簧的长度一定相等

8、['描述简谐运动的物理量', '简谐运动的回复力和能量问题', '弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%弹簧振子做简谐运动,振子的质量为$${{0}{.}{2}{{k}{g}}}$$,若当它运动到平衡位置左侧$${{2}{0}{{c}{m}}}$$处时,受到的回复力是$${{4}{N}}$$,则当它运动到平衡位置右侧$${{4}{0}{{c}{m}}}$$处时,它的加速度为(

D

A.$${{2}{0}{{m}{/}{s}^{2}}}$$,方向向右

B.$${{2}{0}{{m}{/}{s}^{2}}}$$,方向向左

C.$${{4}{0}{{m}{/}{s}^{2}}}$$,方向向右

D.$${{4}{0}{{m}{/}{s}^{2}}}$$,方向向左

9、['弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率60.0%svg异常

C

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

10、['弹簧振子运动过程各物理量变化规律']

正确率40.0%一弹簧振子做简谐振动,从振子经过某一位置开始计时,下列说法正确的是(

C

A.若$$\triangle t=T / 2,$$则在$${{t}}$$时刻和$$( t+\triangle t )$$时刻弹簧的长度一定相等

B.当振子的速度再次与零时刻的速度相同时,经过的时间为一个周期

C.当振子经过的路程为振幅的$${{4}}$$倍时,经过的时间为一个周期

D.当振子再次经过此位置时,经过的时间是一个周期

1. 弹簧振子问题解析

根据题目描述,弹簧振子的周期为$$0.20\mathrm{s}$$。最大加速度可通过回复力公式$$F=-kx$$和牛顿第二定律$$F=ma$$推导:当位移$$x=10\mathrm{cm}$$时,回复力$$F=4\mathrm{N}$$对应$$k=40\mathrm{N/m}$$。在$$x=40\mathrm{cm}$$处,加速度$$a=\frac{kx}{m}=\frac{40\times0.4}{0.2}=80\mathrm{m/s^2}$$,方向指向平衡位置(向左)。但选项C给出$$8\mathrm{m/s^2}$$(可能是$$x=10\mathrm{cm}$$时的值),因此C错误。D选项在最大位移处速度为零,正确。

2. 简谐运动图像分析

选项A:$$t=0.8\mathrm{s}$$时若位移为正且减小,速度方向向右,A错误。B选项需结合相位判断,若$$t=0.6\mathrm{s}$$时位移为负则在左侧,可能正确。C选项中$$t=0.4\mathrm{s}$$和$$t=1.2\mathrm{s}$$相位差为半周期,加速度方向相同,正确。D选项若为从最大位移返回平衡位置,速度增大,错误。

4. 振子运动状态判断

简谐运动中位移与加速度方向相反:A选项$$t=1\mathrm{s}$$时位移最大则速度为零,正确;B选项$$t=2\mathrm{s}$$时若位移为负,加速度为正,正确;C选项$$t=3\mathrm{s}$$时通过平衡位置速度最大,加速度为零,正确;D选项$$t=4\mathrm{s}$$时若向正向运动则速度为正,位移为负时加速度为正,矛盾,错误。

5. 振子运动图像分析

A选项$$t_1$$时刻位移为零且曲线斜率为正,表示向上运动,正确;B选项$$t_2$$时刻位移极值,正确;C选项$$t_3$$时刻位移为零且斜率为负,向下运动,正确;D选项若从平衡位置计时初始位移应为零,需验证图像起点。

6. 机械振动与波概念辨析

A选项错误,位移相同的位置速度方向可能相反(如往返运动);B选项受迫振动周期等于驱动力周期,与摆长无关,正确;C选项多普勒效应导致频率升高,正确;D选项衍射条件正确。因此A为错误说法。

7. 简谐运动时间关系

A选项错误,位移相同的时间差可能为半周期;B选项正确,位移反向必相隔半周期的奇数倍;C选项$$Δt=T$$时速度完全相同,正确;D选项$$Δt=T/2$$时位移对称但弹簧长度可能不等(如压缩与拉伸状态)。

8. 加速度计算

由左侧$$20\mathrm{cm}$$时$$F=4\mathrm{N}$$得$$k=20\mathrm{N/m}$$。右侧$$40\mathrm{cm}$$处回复力$$F=-kx=-8\mathrm{N}$$,加速度$$a=F/m=-40\mathrm{m/s^2}$$(方向向左),选D。

10. 简谐运动周期性

A选项半周期时位移对称但弹簧状态可能不同,错误;B选项速度相同的最小时间差为一个周期,正确;C选项一个周期内路程恒为4倍振幅,正确;D选项再次经过同位置可能为半周期,错误。

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