2025新課改-高中物理-選修第1冊(cè)（21講）06 B簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 中檔版含答案

2025新課改-高中物理-選修第1冊(cè)（21講）06B簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中檔版含答案簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(kāi)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(kāi)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?。?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?。徽褡佑勺畲笪灰铺幭蚱胶馕恢眠\(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大．(3)涉及加速度變化的圖像問(wèn)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(lái)越小，加速度、位移越來(lái)越大；若靠近平衡位置，則速度越來(lái)越大，加速度、位移越來(lái)越?。}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(guò)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(guò)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?！窘獯稹拷猓簭椈烧褡幼龊?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)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〔蛔儯詣?dòng)能一定不變，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)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(shuō)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(guò)程是由先加速、后減速兩段過(guò)程組成 D．根據(jù)圖像無(wú)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(guò)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(wú)法判斷質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向?！窘獯稹拷猓篈、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(guò)程有可能是由周期性的加速、減速等多個(gè)過(guò)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(wú)法判斷質(zhì)點(diǎn)Q的起振方向。故選：D?！军c(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(wèn)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(shuō)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?！窘獯稹拷猓篈、在t從0到2s時(shí)間內(nèi)，回復(fù)力逐漸變大，說(shuō)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(guò)程，回復(fù)力先減小為零后反向增加，說(shuō)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(shù)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)?！窘獯稹拷猓篈、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(shù)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?！军c(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(jiàn)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(guò)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?！窘獯稹拷猓嘿|(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(guò)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．1.0s B．1.5s C．2.0s D．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(guò)方程式的代數(shù)求解?！窘獯稹拷猓焊鶕?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(guò)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(guò)作圖象求解也可以通過(guò)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(guò)平衡位置向右運(yùn)動(dòng)起，經(jīng)過(guò)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(kāi)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?！窘獯稹拷猓河珊?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性可知，經(jīng)1.8s，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?！军c(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?！军c(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(wèn)題沒(méi)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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?！军c(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(wèn)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(kāi)始經(jīng)過(guò)0.7s后，位移的大小和通過(guò)的路程分別為（）A．5cm，10cm B．5cm，35cm C．35cm，0cm D．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(guò)的路程是四個(gè)振幅，求出質(zhì)點(diǎn)在0.5s內(nèi)通過(guò)的路程，確定質(zhì)點(diǎn)的位置，求出位移的大小?！窘獯稹拷猓嘿|(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(kāi)始振動(dòng)，經(jīng)過(guò)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(guò)的路程為：S＝1.75×4A＝7×5cm＝35cm，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(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(guò)的路程是四個(gè)振幅，從而來(lái)求解質(zhì)點(diǎn)通過(guò)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(shuō)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(wú)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(wú)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(shuō)法正確的是（）A．麥克斯韋提出光是一種電磁波并通過(guò)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(wú)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(chē)?guó)Q笛經(jīng)過(guò)路邊行人時(shí)，行人聽(tīng)到汽車(chē)靠近他時(shí)笛音音調(diào)大于離開(kāi)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?！窘獯稹拷猓篈、麥克斯韋提出光是一種電磁波，赫茲通過(guò)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(chē)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(chē)遠(yuǎn)離行人時(shí)人聽(tīng)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?！军c(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(guò)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(guò)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(kāi)位置的位移，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，每次通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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?！军c(diǎn)評(píng)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)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(shuō)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(kāi)平衡位置，而速度方向有時(shí)離開(kāi)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(shuō)法正確的是（）A．振子通過(guò)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(guò)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?！军c(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(kāi)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(guò)0.2s第二次通過(guò)P點(diǎn)，則彈簧振子的振動(dòng)周期為或1.6s，振子第三次通P點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間為或1.4s。【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(huà)出振子的運(yùn)動(dòng)路線，求出振子第三次通過(guò)P點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間可能值?！窘獯稹拷猓喝鐖D，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(kāi)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(mén)＝s，則振子第三次通過(guò)P點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間是t＝2×0.3﹣＝s。如圖2，若振子開(kāi)始先向右振動(dòng)，振子的振動(dòng)周期為T(mén)＝4（0.3+0.1）＝1.6s，則振子第三次通過(guò)P點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)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(huà)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(guò)a、b兩點(diǎn)，經(jīng)歷時(shí)間t1＝1s，過(guò)b點(diǎn)后再經(jīng)t2＝1s質(zhì)點(diǎn)第一次反向通過(guò)b點(diǎn)。若在這兩秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所通過(guò)的路程是8cm，則該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為4s，振幅為4cm?！痉治觥浚?）根據(jù)題意質(zhì)點(diǎn)先后以相同速度通過(guò)a、b兩點(diǎn)，判斷ab之間的時(shí)間；再結(jié)合第一反向通過(guò)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(guò)A、B兩點(diǎn)，說(shuō)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(guò)B點(diǎn)后質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過(guò)t＝1s又第二次通過(guò)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(guò)的路程是4A，由于t＝2s＝T/2，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)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(guò)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(guò)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(jiàn)的振動(dòng)的實(shí)例?！痉治觥扛鶕?jù)機(jī)械振動(dòng)的定義聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行舉例?！窘獯稹拷猓撼Ｒ?jiàn)的振動(dòng)的例子：鐘擺、單擺、共振等。答：常見(jiàn)的振動(dòng)的例子：鐘擺、單擺、共振等?！军c(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?！窘獯稹拷猓簭椈烧褡邮且粋€(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?！军c(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(kāi)始振動(dòng)，第二次在彈簧被壓縮2x后開(kāi)始振動(dòng)，求兩次振動(dòng)的振幅之比?！痉治觥亢?jiǎn)諧振動(dòng)的振幅是指振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離，由此解答距離?！窘獯稹拷猓焊鶕?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(kāi)始振動(dòng)，則振幅是x，第二次在彈簧被壓縮2x后開(kāi)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(kāi)平衡位置的最大距離。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(kāi)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(kāi)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?。?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??；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(wèn)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(lái)越小，加速度、位移越來(lái)越大；若靠近平衡位置，則速度越來(lái)越大，加速度、位移越來(lái)越?。}精練1．（2020秋?宣武區(qū)校級(jí)期中）在x軸的x＝a和x＝﹣a兩位置上，各有一個(gè)電量均為Q的固定點(diǎn)電荷，在x＝0處有一電量為q、質(zhì)量為m的自由小球，且Q和q同號(hào)．今使小球沿著x軸方向稍稍偏離x＝0位置，設(shè)小球只受兩固定帶電質(zhì)點(diǎn)的庫(kù)侖力，其他作用力均可忽略．試證明小球?qū)⒃趚軸上圍繞x＝0點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，并求出小球的振動(dòng)周期．【分析】簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力必須滿足特征：F＝﹣kx，本題中小球的回復(fù)力是兩個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)小球的庫(kù)侖力的合力，由庫(kù)侖定律列式可證明，小球的振動(dòng)周期由公式T＝2πmk【解答】解：如圖，當(dāng)小球的位移向右為x時(shí)，所受的兩個(gè)點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力的合力F即回復(fù)力方向向左，與x軸正方向相反，則F＝﹣（kQq(a?x)2?由題x很小，x＜＜a，則a2﹣x2≈a2則得F=?4Qqa3其周期為T(mén)＝2πmk=2πm4Qq答：證明略，小球的振動(dòng)周期為πamakQq【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是尋找回復(fù)力與位移的關(guān)系，知道小球的回復(fù)力來(lái)源，并要掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一般周期公式T＝2πmk隨堂練習(xí)1．（2020秋?城西區(qū)校級(jí)期中）如圖，在質(zhì)量為M的無(wú)底木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m（M＞m）的A、B兩物塊，箱子放在水平地面上，平衡后剪斷A、B間的細(xì)線，此后A將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．求：（1）箱子對(duì)地面的壓力最小時(shí)物塊A應(yīng)在振動(dòng)的最低點(diǎn)還是最高點(diǎn)？（2）箱子對(duì)地面的最小壓力大小為多少？【分析】對(duì)A和箱子整體分析，當(dāng)具有向下的最大加速度時(shí)，對(duì)地壓力最??；根據(jù)牛頓第二定律列式分析即可．【解答】解：（1）輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m的A、B兩物體，箱子放在水平地面上，平衡后剪斷A、B間的連線，A將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；對(duì)A和箱子整體分析，當(dāng)具有向下的最大加速度時(shí)，對(duì)地壓力最?。还试谧罡唿c(diǎn)對(duì)地壓力最?。唬?）設(shè)彈簧形變量為2x，彈簧勁度系數(shù)為k，由平衡條件知2kx＝2mg，A將在彈簧形變量2x到0之間做振幅為x的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，即當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮x＝0，木箱只受到重力和地面的支持力，由二力平衡知N＝Mg，再有牛頓第三定律知木箱對(duì)地面的壓力為N＝Mg．答：（1）箱子對(duì)地面的壓力最小時(shí)物塊A應(yīng)在振動(dòng)的最高點(diǎn)；（2）箱子對(duì)地面的最小壓力大小為Mg．【點(diǎn)評(píng)】此題關(guān)鍵判斷剪短細(xì)線，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特征分析；靈活應(yīng)用牛頓第三定律；不難．綜合練習(xí)一．選擇題（共5小題）1．（2020?平谷區(qū)二模）如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端掛一重物（可視為質(zhì)點(diǎn)），重物靜止時(shí)處于B位置?，F(xiàn)用手托重物使之緩慢上升至A位置，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恢復(fù)至原長(zhǎng)。之后放手，使重物從靜止開(kāi)始下落，沿豎直方向在A位置和C位置（圖中未畫(huà)出）之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。重物運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。關(guān)于上述過(guò)程（不計(jì)空氣阻力），下列說(shuō)法中正確的是（）A．重物在C位置時(shí)，其加速度的數(shù)值大于當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?B．在重物從A位置下落到C位置的過(guò)程中，重力的沖量大于彈簧彈力的沖量 C．在手托重物從B位置緩慢上升到A位置的過(guò)程中，手對(duì)重物所做的功等于重物往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所具有的最大動(dòng)能 D．在重物從A位置到B位置和從B位置到C位置的兩個(gè)過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)重物所做的功相同【分析】放手之后，重物以B點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性分析重物在C位置的加速度；在重物從A位置下落到C位置的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理分析各個(gè)力的沖量關(guān)系。根據(jù)動(dòng)能定理分析能量變化情況?！窘獯稹拷猓篈、在A點(diǎn)，重物的回復(fù)力為mg，方向向下。根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知在最低點(diǎn)C時(shí)，重物回復(fù)力大小等于mg，方向向上，產(chǎn)生的加速度大小為g，方向向上，故A錯(cuò)誤；B、在A位置時(shí)重物的速度為零，在C位置時(shí)重物的速度也為零，在重物從A位置下落到C位置的過(guò)程中，由動(dòng)量定理知合外力的沖量為零。重物受重力和彈簧對(duì)重物的彈力，則此過(guò)程中重力的沖量與彈簧彈力的沖量剛好抵消，即此過(guò)程中重力的沖量大小等于彈簧彈力的沖量大小，兩者方向相反，故B錯(cuò)誤；C、在手托重物從B位置緩慢上升到A位置的過(guò)程中，重物受重力、彈簧彈力、手對(duì)重物的功，三力做功之和為零即：﹣mgA+W彈+W＝0，當(dāng)重物從A到B過(guò)程，則，mgA?W彈=D、物從A位置到B位置的過(guò)程中中，根據(jù)動(dòng)能定理可得：MgA?解得：W從B到C的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgA?解得：W故在重物從A位置到B位置和從B位置到C位置的兩個(gè)過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)重物所做的功不相同，故D錯(cuò)誤；故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題通過(guò)彈簧振子模型綜合考查力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理，關(guān)鍵是熟悉振子振動(dòng)過(guò)程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，抓住對(duì)稱性，結(jié)合能量轉(zhuǎn)化情況進(jìn)行分析。2．（2021春?薛城區(qū)校級(jí)月考）下列關(guān)于振動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）A．物體的振動(dòng)范圍就是振幅 B．振幅是標(biāo)量，它是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量 C．物體每完成一次全振動(dòng)，都會(huì)通過(guò)平衡位置一次 D．物體振動(dòng)的周期越長(zhǎng)，振動(dòng)系統(tǒng)的能量就越強(qiáng)【分析】振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離叫振動(dòng)的振幅。振幅表示振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。振子在一個(gè)周期內(nèi)兩次經(jīng)過(guò)平衡位置。振動(dòng)系統(tǒng)的能量與周期無(wú)關(guān)?！窘獯稹拷猓篈、振幅是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大位移，它是物體的振動(dòng)范圍的一半，故A錯(cuò)誤；B、振幅是標(biāo)量，是表征振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量，振幅越大，振動(dòng)越強(qiáng)，故B正確；C、完成一次全振動(dòng)的時(shí)間叫做周期，物體每完成一次全振動(dòng)，都會(huì)通過(guò)平衡位置兩次，故C錯(cuò)誤；D、振幅是表示振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量，振動(dòng)系統(tǒng)的能量與物體振動(dòng)的周期無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查了振動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，解題的關(guān)鍵是理解振幅的物理意義：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離叫振動(dòng)的振幅。3．（2020?扶溝縣校級(jí)模擬）關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說(shuō)法中，正確的是（）A．同一單擺，在月球表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期 B．受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān) C．在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同 D．在波的傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直【分析】利用單擺的振動(dòng)周期、受迫振動(dòng)、波的傳播速度有介質(zhì)決定和波的分類即可求解．【解答】解：A、同一單擺在月球和地球上時(shí)，月球表面上的重力加速度比地球表面的重力加速度小，據(jù)單擺的周期公式可知，在月球表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期，故A正確；B、當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)會(huì)共振，振幅最大，所以受迫振動(dòng)的振幅與它振動(dòng)的頻率有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、波的傳播速度由介質(zhì)決定，所以在同種介質(zhì)中，不同頻率的波的傳播速度相同，故C錯(cuò)誤；D、波分為橫波和縱波，縱波的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上，故D錯(cuò)誤。故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波基本知識(shí)的理解和掌握情況，機(jī)械波的基本特點(diǎn)是：“不隨波逐流”，頻率由波源決定，波速由介質(zhì)決定．4．（2020?宿遷模擬）關(guān)于簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說(shuō)法中，正確的是（）A．同一單擺，在月球表面簡(jiǎn)譜振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)譜振動(dòng)的周期 B．受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無(wú)關(guān) C．在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同 D．在波的傳播速度中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直【分析】單擺的周期公式T＝2πL受迫振動(dòng)的振幅與振動(dòng)頻率無(wú)關(guān)；波在同一種介質(zhì)中的傳播速度相同；縱波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同．【解答】解：A、月球表面的重力加速度比地球表面的小，所以同一單擺在月球表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期比地球表面的大，故A正確；B、當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)會(huì)共振，振幅最大，所以受迫振動(dòng)的振幅與它振動(dòng)的頻率有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、介質(zhì)中的波速只由介質(zhì)決定；故C錯(cuò)誤；D、縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相同。選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查單擺的周期公式、受迫振動(dòng)及波的傳播性質(zhì)，要注意質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，且質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向來(lái)區(qū)分橫波與縱波．5．（2020?漣水縣校級(jí)學(xué)業(yè)考試）如圖所示的彈簧振子水平放置，忽略空氣阻力時(shí)，它將在COB之間來(lái)回往復(fù)的做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其中O點(diǎn)為平衡位置，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅為A，彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為L(zhǎng)，彈簧振子的周期為T(mén)，小球質(zhì)量為m，且規(guī)定向右為位移的正方向．請(qǐng)由此判斷下列說(shuō)法正確的是（）A．從C到O，位移為負(fù)并且增大，從O到B，位移為正并且增大 B．從C到O，速度為負(fù)并且增大，從O到B，速度為正并且減小 C．從B到O，加速度為正并減小，從O到C，加速度為負(fù)并且增大 D．從B到O，回復(fù)力為負(fù)并減小，從O到C，回復(fù)力為正并且增大【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是相對(duì)平衡位置的位移；靠近平衡位置是加速運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置是減速運(yùn)動(dòng)；回復(fù)力滿足F＝﹣kx，加速度滿足a=?kx【解答】解：A、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是相對(duì)平衡位置的位移；從C到O，位移向左，為負(fù)，并且減??；從O到B，位移為正并且增大，故A錯(cuò)誤；B、從C到O，靠近平衡位置，速度為正并且增大；從O到B，遠(yuǎn)離平衡位置，速度為正，并且減小，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)公式a=?kxD、從B到O，回復(fù)力為正并減小；從O到C，回復(fù)力為負(fù)并且增大；故D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，位移總是背離平衡位置，回復(fù)力和加速度總是指向平衡位置，基礎(chǔ)問(wèn)題．二．多選題（共12小題）6．（2021?福建模擬）如圖（a），輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接一輕質(zhì)薄板。一物塊從其正上方某處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連。物塊從開(kāi)始下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，位移﹣時(shí)間（x﹣t）圖象如圖（b）所示，其中t1為物塊剛接觸薄板的時(shí)刻，t2為物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)刻。彈簧形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)，空氣阻力不計(jì)。則（）A．t2時(shí)刻物塊的加速度大小比重力加速度小 B．t1～t1+C．t1～t2時(shí)間內(nèi)，物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上 D．圖（b）中OA段曲線為拋物線的一部分，AB段曲線為正弦曲線的一部分【分析】物塊與薄板一起運(yùn)動(dòng)時(shí)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性確定在最低位置時(shí)物塊的加速度；分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊的受力情況，根據(jù)P＝Fv分析合外力的功率變化，根據(jù)沖量的概念分析沖量的變化；根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移﹣時(shí)間關(guān)系結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析粒子x﹣t圖象的特點(diǎn)?！窘獯稹拷猓篈、物塊與薄板一起運(yùn)動(dòng)時(shí)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，物塊剛與薄板接觸時(shí)，加速度為g，速度不為零。若物塊剛與薄板接觸時(shí)速度為零，由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知，物體在最低點(diǎn)時(shí)，加速度大小為g，方向豎直向上，而現(xiàn)在物塊剛與薄板接觸時(shí)有向下的速度，所以最低點(diǎn)位置比沒(méi)有初速度時(shí)更靠下，彈簧壓縮量更大，所以在最低點(diǎn)處的加速度大小必大于g，故A錯(cuò)誤；B、t1～t1C、t1～t2時(shí)間內(nèi)，開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)重力大于彈力，合力方向向下，后來(lái)彈簧彈力大于重力，合力方向向上，所以物塊所受合外力沖量的方向先豎直向下后豎直向上，故C正確；D、0～t1時(shí)間內(nèi)，物塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x=1故選：BCD?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是要分析清楚物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和受力情況，掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，來(lái)分析物塊所受合外力的變化情況，要知道合力為零時(shí)物塊的動(dòng)能最大，而不是物塊剛碰到薄板時(shí)動(dòng)能最大，掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。7．（2020?連云港模擬）下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．由兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象可知：它們的相位差為π2或者πB．當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下，球的振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) C．頻率相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱 D．當(dāng)簡(jiǎn)諧波向右傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸正方向【分析】解答本題應(yīng)抓?。河蓛蓚€(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象可知：它們的相位差為（n?2π+π當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下，球的振動(dòng)做的是阻尼振動(dòng)，不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；頻率相同的兩列波疊加時(shí)，能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱；當(dāng)簡(jiǎn)諧波向右傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸負(fù)方向．【解答】解：A、根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象的相位差為（n?2π+πB、當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下，球的振動(dòng)做的是阻尼振動(dòng)，振幅不斷減小，做的不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；故B正確。C、頻率相同的兩列波疊加時(shí)，能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱；故C正確。D、當(dāng)簡(jiǎn)諧波向右傳播時(shí)，波形向右平移，則得質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸負(fù)方向。故D錯(cuò)誤。故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查相位、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、干涉現(xiàn)象等等振動(dòng)和波的基本知識(shí)．根據(jù)波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是基本能力，應(yīng)熟練掌握．8．（2020?大慶校級(jí)模擬）下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧機(jī)械波的說(shuō)法中，正確的是（）A．彈簧振子的周期與振幅有關(guān) B．橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定 C．單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某一點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率 D．在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅均無(wú)關(guān)，波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波源無(wú)關(guān)，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)，就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率，在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的傳播速度是兩回事．【解答】解：A、彈簧振子的周期與振幅無(wú)關(guān)，這種性質(zhì)叫等時(shí)性。故A錯(cuò)誤。B、波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波源無(wú)關(guān)，同一種波在同一介質(zhì)中速度是相同的。故B正確。C、波源的振動(dòng)以波的形式傳播出去，波的頻率等于介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某點(diǎn)的完全波的個(gè)數(shù)，就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率，故C正確。D、在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度是周期性變化的，而在同一均勻介質(zhì)傳播的波，傳播過(guò)程中速度不變。故D錯(cuò)誤。故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無(wú)關(guān)的特性稱為等時(shí)性．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)與波動(dòng)有聯(lián)系，也有區(qū)別，速度不同，不能混淆．9．（2021春?遵義期末）下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)以及做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)的意義，以下說(shuō)法正確的是（）A．位移減小時(shí)，加速度減小，速度增大 B．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 C．動(dòng)能或勢(shì)能第一次恢復(fù)為原來(lái)的大小所經(jīng)歷的過(guò)程 D．速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)為原來(lái)的大小和方向所經(jīng)歷的過(guò)程 E．物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時(shí)，速度方向與位移方向相同【分析】從某一時(shí)刻起到再次恢復(fù)到與該時(shí)刻相同狀態(tài)所經(jīng)歷的過(guò)程為一次全振動(dòng)；注意分析一次全振動(dòng)中速度、位移及加速度等物理量的變化規(guī)律．【解答】解：A、當(dāng)位移減小時(shí)，回復(fù)力減小，則加速度在減小，物體正在返回平衡位置；故速度在增大；故A正確；BE、回復(fù)力與位移方向相反，故加速度和位移方向相反；但速度可以與位移相同，也可以相反；物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時(shí)，速度方向與位移方向相同；故B錯(cuò)誤，E正確；C、一次全振動(dòng)時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能均會(huì)有兩次恢復(fù)為原來(lái)的大??；故C錯(cuò)誤；D、速度和加速度第一次同時(shí)恢復(fù)為原來(lái)的大小和方向所經(jīng)歷的過(guò)程為一次全振動(dòng)；故D正確；故選：ADE?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查簡(jiǎn)諧運(yùn)運(yùn)動(dòng)的全振動(dòng)規(guī)律，要注意明確回復(fù)力與位移方向始終相反，但同一個(gè)點(diǎn)上時(shí)，速度可能有兩個(gè)方向．10．（2021春?沈陽(yáng)期中）當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．振子在振動(dòng)過(guò)程中，速度相同時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度一定相等，彈性勢(shì)能相同 B．振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈力始終做負(fù)功 C．振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供 D．振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒【分析】振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，重力和彈力的合力提供向心力，動(dòng)能、彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能之和守恒；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，關(guān)于平衡位置對(duì)稱的點(diǎn)動(dòng)能相同．【解答】解：A、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，關(guān)于平衡位置對(duì)稱的點(diǎn)動(dòng)能相同，故速度相同時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度有兩個(gè)可能的值，不一定相等，彈性勢(shì)也就不一定相同，故A錯(cuò)誤；B、振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈力與位移同方向，故始終做正功，故B錯(cuò)誤；C、振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供，故C正確；D、振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和彈力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故D正確。故選：CD?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)條件，注意運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，是動(dòng)能、彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能之和守恒．11．（2020?太原一模）關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)和簡(jiǎn)諧機(jī)械波，下列說(shuō)法正確的是（）A．振源完成一次全振動(dòng)，波在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng) B．在波的傳播方向上，某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度 C．振源振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短 D．當(dāng)波源向觀察者靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變小 E．兩列波在介質(zhì)中相遇發(fā)生干涉現(xiàn)象，某時(shí)刻介質(zhì)中某點(diǎn)恰好是兩列波的平衡位置在此相遇，則此點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)【分析】振源完成一次全振動(dòng)，波在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)；質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的傳播速度無(wú)關(guān)；多普勒效應(yīng)是指波源或觀察者發(fā)生移動(dòng)，而使兩者間的位置發(fā)生變化，使觀察者收到的頻率發(fā)生了變化；兩列波相遇時(shí)振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．兩列頻率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱；振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)；振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．【解答】解：A、由v=λB、在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的傳播速度無(wú)關(guān)，如橫波中兩個(gè)速度是垂直的，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)v＝λf=λD、若聲源向觀察者靠近，則觀察者接收到聲波的頻率變大，觀察者接收到的頻率大于聲源發(fā)出聲波的頻率，故D錯(cuò)誤；E、當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱；某時(shí)刻介質(zhì)中某點(diǎn)恰好是兩列波的平衡位置在此相遇，不能判斷出此點(diǎn)是否為振動(dòng)減弱點(diǎn)；故E錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)機(jī)械波基本知識(shí)的理解和掌握情況．機(jī)械波的基本特點(diǎn)是：“不隨波逐流”，頻率由波源決定，波速由介質(zhì)決定．波的疊加滿足矢量法則，當(dāng)振動(dòng)情況相同則相加，振動(dòng)情況相反時(shí)則相減，且兩列波互不干擾．例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時(shí)，此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍；當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)此處的位移為零．12．（2021春?慶安縣校級(jí)期中）下列關(guān)于振動(dòng)的說(shuō)法中正確的有（）A．簡(jiǎn)諧振動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng) B．簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位移時(shí)間圖象是一條正弦曲線 C．振幅逐漸減小的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng) D．荷蘭物理學(xué)家惠更斯確定了計(jì)算單擺周期的公式【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)既是最基本也是最簡(jiǎn)單的一種機(jī)械振動(dòng)．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，并且力總是指向平衡位置．振幅逐漸減小的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng)．【解答】解：A、簡(jiǎn)諧振動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。故A正確；B、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位移時(shí)間圖象是一條正弦曲線。故B正確；C、振幅逐漸減小的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng)。故C正確；D、伽利略得出了單擺具有等時(shí)性的結(jié)論，荷蘭物理學(xué)家惠更斯確定了計(jì)算單擺周期的公式。故D正確。故選：ABCD。【點(diǎn)評(píng)】考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、阻尼振動(dòng)與單擺的周期公式是惠更斯得出．都是記憶性的知識(shí)點(diǎn)，要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，避免不必要的失分．13．（2020?寧夏）下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的說(shuō)法正確的是（）A．彈簧振子的周期與振幅有關(guān) B．橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定 C．在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度 D．單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某一點(diǎn)的完整波的個(gè)數(shù)就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率【分析】振子在彈簧作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振子的振動(dòng)周期與振幅無(wú)關(guān)．波的傳播速度由介質(zhì)的本身性質(zhì)決定，且振動(dòng)速度是變化的，在平衡位置速度最大．簡(jiǎn)諧波的振動(dòng)周期與波的傳播周期相同．【解答】解：A、彈簧振子的周期與振幅無(wú)關(guān)，而與振動(dòng)的質(zhì)量及彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)。故A錯(cuò)誤；B、橫波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，固體比氣體傳播速度快。故B正確；C、在波傳播方向上的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的傳播速度沒(méi)有關(guān)系，若沒(méi)有介質(zhì)波不會(huì)傳播，但振動(dòng)依然存在，故C錯(cuò)誤；D、簡(jiǎn)諧波的振動(dòng)周期與波的傳播周期相同。所以單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)介質(zhì)中某一點(diǎn)的完整波的個(gè)數(shù)就是這列簡(jiǎn)諧波的頻率，故D正確；故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】振子在回復(fù)力作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力大小與位移大小成正比，方向彼此相反．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度與波的傳播速度不同，而振動(dòng)周期與傳播周期相同．14．（2020?奉賢區(qū)模擬）一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它所受的回復(fù)力F隨時(shí)間t變化的圖線為正弦曲線，如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）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t1＝5s和t1＝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?！窘獯稹拷猓篈、在t從0到2s時(shí)間內(nèi)，回復(fù)力逐漸變大，說(shuō)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(guò)程，回復(fù)力先減小為零后反向增加，說(shuō)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，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正確；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，故D錯(cuò)誤；選錯(cuò)誤的，故選：ABD。【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。15．（2020?瀘縣校級(jí)模擬）關(guān)于機(jī)械振動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．某兩種機(jī)械波發(fā)生干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移始終處于最大 B．機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波長(zhǎng)和波速都發(fā)生變化，但頻率不會(huì)發(fā)生變化 C．只有波長(zhǎng)比障礙物的尺寸小的時(shí)候才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D．向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知得超聲波被血管中血液反射后又被儀器接收，測(cè)出反射波的頻率就能知道血流的速度，這種方法利用了多普勒效應(yīng) E．波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)與振源振動(dòng)周期相同，是因?yàn)楦髻|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)均可看做在其相鄰的前一質(zhì)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下的受迫振動(dòng)【分析】發(fā)生干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅增大；機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率不變，波速與波長(zhǎng)發(fā)生變化；發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是波長(zhǎng)比障礙物的尺寸大或相差不多；彩超利用多普勒效應(yīng)原理：當(dāng)間距變小時(shí)，接收頻率高于發(fā)出頻率，當(dāng)間距變大時(shí)，接收頻率低于發(fā)出頻率；波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)與振源振動(dòng)周期相同．【解答】解：A、兩列機(jī)械波發(fā)生干涉時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅增大，但位移并不是始終處于最大，故A錯(cuò)誤；B、機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率不變；波在不同的介質(zhì)中的傳播速度不同，由v＝λf可知，波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生變化，故B正確；C、只有波長(zhǎng)比障礙物的尺寸大或相差不多的時(shí)候才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、向人體發(fā)射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測(cè)出反射波的頻率變化就能知道血流的速度，這種方法的原理是“多普勒效應(yīng)”，故D正確；E、根據(jù)機(jī)械波傳播的特點(diǎn)可知，波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)與振源振動(dòng)周期相同，是因?yàn)楦髻|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)均可看做在其相鄰的前一質(zhì)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下的受迫振動(dòng)。故E正確；故選：BDE。【點(diǎn)評(píng)】該題考查機(jī)械波傳播的特點(diǎn)以及多普勒效應(yīng)等，掌握多普勒效應(yīng)原理，理解波的干涉、衍射的特點(diǎn)原理，注意明顯衍射的條件是解答的關(guān)鍵．16．（2020?大武口區(qū)校級(jí)三模）下列五幅圖中關(guān)于振動(dòng)和波的說(shuō)法正確的是（）A．粗糙斜面上的金屬球M在彈簧的作用下運(yùn)動(dòng)，則該運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B．若單擺的擺長(zhǎng)為l，擺球的質(zhì)量為m、位移為x，則此時(shí)回復(fù)力為F=?mglxC．若此圖為某簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A、C之間的距離就是該波的一個(gè)波長(zhǎng) D．若實(shí)線為某簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)極短時(shí)間后波形圖可能如虛線所示 E．人站在水邊觀察，看不到遠(yuǎn)處水面下的物體，是因?yàn)樗嫦逻h(yuǎn)處物體的光線射到界面上，入射角較大，發(fā)生了全反射，沒(méi)有光能射到人眼處而不被覺(jué)察【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是等幅振動(dòng)；單擺的回復(fù)力由重力的切線方向的分力提供；相鄰的波峰或相鄰波谷的距離為波長(zhǎng)；發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)傳輸?shù)焦馐杞橘|(zhì)且入射角大于或等于臨界角?！窘獯稹拷猓篈、粗糙斜面上的金屬球M在彈簧的作用下運(yùn)動(dòng)，是阻尼振動(dòng)，振動(dòng)幅度逐漸降低，不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、若單擺的擺長(zhǎng)為l，擺球的質(zhì)量為m、位移為x，則此時(shí)回復(fù)力為：F＝﹣mgsinθ小角度擺動(dòng)時(shí)，sinθ≈θ=x故F=?mgC、相鄰的波峰與波谷間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；D、若實(shí)線為某簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，則波向右傳播，故經(jīng)極短時(shí)間后波形圖可能如虛線所示，故D正確；E、人站在水邊觀察，看不到遠(yuǎn)處水面下的物體，是因?yàn)樗嫦逻h(yuǎn)處物體的光線射到界面上，入射角較大，發(fā)生了全反射，沒(méi)有光能射到人眼處而不被覺(jué)察；故E正確；故選：BDE?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、單擺的動(dòng)力學(xué)原理、波長(zhǎng)、擺動(dòng)與振動(dòng)關(guān)系、全反射條件等，知識(shí)點(diǎn)多，難度不大，關(guān)鍵是記住基礎(chǔ)知識(shí)。17．（2020?威海二模）下列說(shuō)法正確的是（）A．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅的大小無(wú)關(guān) B．在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F＝﹣kx中，F(xiàn)為振動(dòng)物體受到的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù) C．在波的傳播方向上，某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度就是波的傳播速度 D．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的明暗條紋【分析】單擺小角度擺動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，重力的切線分力提供回復(fù)力；波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直的波是橫波，波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向平行的波是縱波；單縫衍射中央亮紋最寬最亮．【解答】解：A、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期由振動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部因素決定，與振動(dòng)幅度無(wú)關(guān)，故A正確；B、在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F＝﹣kx中，對(duì)于彈簧振子，F(xiàn)為振動(dòng)物體受到的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)；對(duì)于單擺，無(wú)彈簧；故B錯(cuò)誤；C、對(duì)于機(jī)械波，某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度與波的傳播速度不同，橫波兩者垂直，縱波兩者平行，故B錯(cuò)誤；D、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，變?yōu)閱慰p衍射，中央亮紋最寬最亮，即屏上將呈現(xiàn)間距不等的明暗條紋，故D正確；故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、機(jī)械波、光的干涉和衍射，關(guān)鍵要明確簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有彈簧振子模型和單擺模型兩種模型．三．填空題（共2小題）18．（2020?江西一模）描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是Χ＝Asinωt，自由下落的乒乓球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)不是（填“是”或“不是”）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．【分析】根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可知簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知乒乓球的運(yùn)動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．【解答】解：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，其運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為：x＝Asinωt，籃球的運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間的變化不遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，所以不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．故答案為：x＝Asinωt，不是．【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，注意根據(jù)公式判斷物體的運(yùn)動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．19．（2021春?沙河市校級(jí)期中）寫(xiě)出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x＝Asin（ωt+φ）．【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式是x＝Asin（ωt+φ），相位是ωt+φ．【解答】解：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x＝Asin（ωt+φ）中，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位是ωt+φ．故答案為：x＝Asin（ωt+φ）【點(diǎn)評(píng)】解決本題要知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x＝Asin（ωt+φ）中各量的物理意義，屬于基本知識(shí)．四．計(jì)算題（共2小題）20．（2021?興慶區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，t＝0時(shí)，位于原點(diǎn)