沪教版(上海)物理高一第二学期(试用版)-第四章 C 机械振动 课件

第一章 机械振动

(时间：90分钟，满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1.弹簧振子的简谐运动属于下列运动中的( )

A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动

C．匀变速直线运动 D．非匀变速直线运动

解析：选D.从位移方面来看，做简谐运动的振子的位移随时间按正弦规律变化，所以振子不是匀速直线运动也不是匀变速直线运动；从振子的受力情况来看，水平弹簧振子受到的指向平衡位置的力是弹簧的弹力，而弹簧的弹力是与弹簧的形变量成正比的．随着振子的不断运动，弹簧的形变量在不断变化，弹簧对振子的弹力也在不断变化，从而振子的加速度也在变化．因此，振子的简谐运动属于非匀变速直线运动．

2.如图所示，竖直立在水平面上的轻弹簧下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面拴牢(图甲)．烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙)．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是( )

A．弹簧的弹性势能先减小后增大

B．球刚脱离弹簧时动能最大

C．球所受合力的最大值等于重力

D．在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加

解析：选D.从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量一直减小，即弹性势能一直减小，A错；运动到平衡位置时速度最大，动能最大，B错；球所受合力最大的位置在最低点，若小球好脱离弹簧时的速度恰好为零，则由简谐运动的对称性知，在最低点合力的最大值大小等于重力，但由题意知小球脱离弹簧后还继续向上运动，所以在最低点向上的合力大于重力，C错；从平衡位置到刚脱离弹簧的过程中，动能减小，但由于该过程弹簧对小球做正功，小球机械能增加，D正确．

上大理学院现有2个国家博士后科研流动站（力学和数学）； 2个一级博士学位授权点（力学学科和数学学科），11个二

级学科博士学位授权点：基础数学、应用数学、计算数学、

概率论与数理统计、运筹学与控制论、无线电物理、凝聚态物理、一般力学与力学基础、固体力学、流体力学、工程力

学等专业；力学、数学、物理、化学等4个一级硕士点和分析系统与集成专业二级硕士点（已有 22个二级学科硕士

点）。学院拥有博士生导师60多人，硕士生导师170多人，

在校硕士研究生约700人，博士研究生约180人。

近三年，有7位同学的学位论文获得“上海市研究生优

秀成果奖”；共获得学校的光华奖学金、SMEG奖学金、蔡冠深奖学金、宝钢奖学金、校长奖学金等120余人次；有26

个研究生获得“上海市优秀毕业生”荣誉称号。 理学院研究生在“求实创新”“自强不息”校风校训的熏

陶下，勇于攀登科学的高峰，至今已有多篇论文发表在国际

高水平期刊上（例如：数学学科有Adv.Math.、J.Diff.Equs.、Physica A、Int. J. Bifurat. Chaos、J.Phys.Soc.JPN.、

Int.J.Mod.Phys.B、中国科学、数学学报等期刊；物理学科有Eur.Phys.J.C、 Phys.Rev.A、 Phys. Rev.B、 Phys.Rev.E、

Appl.Phys.Lett.等期刊；化学学科有Tetrahedron Lett.、

Electrochim.Atca、mun.等期刊；力学学科有Phy.Rev.E、put.Phys.、 Phys.fluids、Appl.Phys.Lett、Proc.R.Soc. A、力学学报英文版等期刊）。据初步统计，

2006-2007年研究生在核心期刊上发表约330篇文章，其中

在三大检索上发表的论文约200篇，博士生的论文被三大检索采用率约为 82 ％，硕士生的论文被三大检索采用率约为

期末试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、下列关于光的传播特性的描述，正确的是：

A、光在同种均匀介质中沿直线传播

B、光在任何介质中都会发生折射

C、光在真空中的传播速度小于在空气中的传播速度

D、光从一种介质进入另一种介质时，传播方向不会发生改变

2、关于电荷守恒定律，以下说法错误的是：

A、在任何封闭系统中，电荷的总量保持不变

B、电荷守恒定律是自然界中普遍适用的基本定律

C、电荷守恒定律只适用于宏观物理过程

D、电荷守恒定律与时间无关

3、一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）

A、物体所受的合外力为0

B、物体的动能不断增大

C、物体受到的摩擦力大于重力

D、物体的速度一直在增加

4、一个质量为m的小球，从高度h自由落下，不计空气阻力，落地瞬间：

A、小球的重力势能转化为动能

B、小球的重力势能全部转化为热能 C、小球的机械能守恒

D、小球的动能转化为重力势能

5、题干：在下列关于光现象的描述中，正确的是：

A、光在同种均匀介质中沿直线传播，称为光的直线传播。

B、光线从空气斜射入水中时，折射角大于入射角，这种现象称为光的反射。

C、凸透镜成像时，物距大于焦距，成的是倒立缩小的实像。

D、光从水中斜射入空气中时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，这种现象称为光的折射。

6、题干：一个物体从静止开始沿直线加速运动，下列关于速度和加速度的描述中，正确的是：

A、速度随时间均匀增加，加速度恒定。

B、加速度随时间均匀增加，速度恒定。

C、速度随时间均匀增加，加速度随时间减小。

D、加速度随时间均匀减小，速度恒定。

7、一束单色光从玻璃中射向空气，如果入射角逐渐增大，那么下列哪项是正确的？（ ）

A. 折射角会减小

B. 折射角将大于入射角

C. 光的能量将会增加

D. 有可能出现全反射现象 二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

《新编基础物理学》学习指导 第5章 机械振动

52 第5章 机械振动

一、基本要求

1．掌握描述简谐运动各物理量的物理意义及相互关系，能根据给定的初始条件建立简谐运动方程；

2．掌握旋转矢量法，并能用以求解初相、相位、相位差、时间差；理解简谐运动合成规律；

3．理解振幅、周期、频率、相位等描述机械波的重要物理量。

二、基本内容

（一）本章重点和难点：

重点：理解简谐运动特征并能根据给定的初始条件写出简谐运动方程。

难点：掌握旋转矢量法在解题中的应用。

（二）

知识网络结构图：

李萨如图形垂直方向频率整数比椭圆运动垂直方向同频率拍同方向不同频率仍为简谐运动同方向同频率简谐运动的合成总能量弹性势能动能简谐运动的能量复摆单摆弹簧振子典型例子初相相位角频率频率周期振幅基本物理量谐运动微分方程谐运动方程回复力公式简谐运动的定义振动::::212121,,:,,,,,:0:)cos(::2222kAEEEkxEmvExxtAxkxFpkpk

(三）容易混淆的概念：

1.初相和相位 简谐振动

运动方程 简谐振动能量 简谐振动合成

速度方程

加速度方程 动能

势能 合振幅

合相位 《新编基础物理学》学习指导 第5章 机械振动

53 初相反映简谐运动物体在初始时刻的运动状态；相位t反映简谐运动物体在任意时刻的运动状态。

2.角频率和频率

角频率（圆频率）反映角位置随时间的变化，对于谐振子而言，由劲度系数和质量决定，又称固有频率；频率是单位时间内完成全振动的次数，是周期的倒数。

（四）主要内容：

1．简谐运动的基本概念：

（1） 运动方程：)cos(tAx，Axm

（2） 速度方程：)sin(tAv，Avm

（3） 加速度方程：)cos(2tAa，Aam2