2020-2021学年2.1 简谐运动复习练习题

2.1简谐运动基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．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．变加速运动

2．物体做下列运动时，加速度和速度方向的关系表述正确的是（　　）

A．简谐运动中加速度与速度始终同向

B．竖直上抛运动中加速度与速度始终同向

C．匀速圆周运动中加速度方向与速度方向始终垂直

D．自由落体运动中加速度与速度方向可以相同、也可以相反

3．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置在A、B间振动，AB=8cm，振子由A点向右运动到B点所需的时间为0.2 s，则正确的是(    )

A．振幅是8 cm

B．从A至C振子做减速运动

C．周期是0.8 s

D．周期是0.4

4．一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后，再经过1s，第二次通过B点，在这2s内，质点的总路程是，则质点振动的周期和振幅分别可能为（　　）

A．2s，6cm B．4s，6cm C．4s，9cm D．2s，8cm

5．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的运动表达式是（　　）

A．x＝8×10－3sin  m B．x＝8×10－3sin  m

C．x＝8×10－1sin  m D．x＝8×10－1sin  m

6．光滑的水平面叠放有质量分别为和的两木块，下方木块与一劲度系数为的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示．已知两木块之间的最大静摩擦力为，为使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为（    ）

A． B． C． D．

7．如图是某振子作简谐振动的图象，以下说法中正确的是（  ）

A．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹

B．由图象可以直观地看出周期、振幅，还能知道速度、加速度、回复力及能量随时间的变化情况

C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度

D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向

8．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是

A．位移 B．加速度

C．速度 D．动能

9．图中是某质点做简谐运动的振动图象。根据图象中的信息，下列说法不正确的是（　　）

A．在和这两个时刻质点处于静止状态

B．在和这两个时刻质点速度相同

C．质点在前内位移是0

D．质点在前内运动的路程

10．一质点做简谐运动的图像如图所示，则该质点 （　　）

A．在0~0.01s内，速度与加速度反向

B．在0.01s~0.02s内，速度与回复力同向

C．在0.025s时，速度为正，加速度为正

D．在0.04s时，速度最大，回复力为零，动能最大

11．弹簧振子做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．在第5秒末，振子的速度最大且沿＋x方向

B．在第5秒末，振子的位移最大且沿＋x方向

C．在第5秒末，振子的加速度最大且沿＋x方向

D．在0到5秒内，振子通过的路程为8 cm

12．如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），两者保持相对静止。则下列说法正确的是（　　）

A．A和B均做简谐运动

B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成反比

C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功

D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功

13．如图所示为两个弹簧振子的振动图像，下面的说法中正确的是（　　）

A．甲的振动能量是乙的2倍 B．甲的振动频率是乙的2倍

C．乙的振动周期是甲的倍 D．两弹簧振子所受回复力最大值之比

14．如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为，则P做简谐运动的表达式为（　　）

A．

B．

C．

D．

15．某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为x=Asinωt，图象如图所示，则下列说法中不正确的是（   ）

A．弹簧在第ls末与第5s末的长度相同

B．简谐运动的圆频率ω="π/4" rad/s

C．第3s末弹簧振子的位移大小为A

D．第3s末至第5s末弹簧振子的速度方向都相同

二、填空题（共4题）

16．（1）简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从______的规律，即它的振动图像（x－t图像）是一条_______曲线。

（2）特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是________。

（3）简谐运动的图像

a.描述振动物体的______随______的变化规律。

b.简谐运动的图像是______曲线，从图像上可直接看出不同时刻振动质点的______大小和方向、速度方向以及速度大小的变化趋势。

17．概念：振动物体离开平衡位置的____距离。

18．简谐运动的周期性特征：质点的位移和速度均随时间做___________变化，变化周期就是简谐运动的周期T

19．将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m 的小球，将小球向下拉离平衡位置后松开，小球上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取g。则

（1）小球做简谐运动的周期T=_______．

（2）为验证小球振动周期T与质量m的关系，需多次改变m值并测得相应的T值，并通过作图法得到周期与质量的关系．在实验过程中：

① 若在弹性限度内，弹簧的最大伸长量为Δ L，则实验时最大振幅A为_______；                        

② 用停表测量周期T，在图示的哪个位置作为计时的开始与终止更好？_______（选填 “（a）”、“（b）”或“（c）”）           

（3）为方便用作图法处理数据，横坐标表示m，纵坐标表示T2。借助以上图象，也可以用以测量弹簧的劲度系数，若某同学在测量过程中，误将49次全振动记为50次，那么测得的劲度系数将_______（填“变大” “变小”或“不变”）。

三、综合题（共4题）

20．一水平弹簧振子的振幅，周期．当时，振子经过处，向负方向运动，写出弹簧振子的简谐运动表达式。

21．一位游客在重庆长寿湖边欲乘游船体验美景，当日风浪较大，游船上下浮动。若把游船的上下浮动简化为竖直方向的简谐运动，已知该简谐运动的振幅为，周期为。当游船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。只要甲板与码头地面的高度差不超过，游客都能舒适地登船。现在以游船刚好上升到甲板与码头地面平齐为计时起点。求：

（1）游船做简谐运动的振动方程；

（2）在的时间里，游客能舒适地登船的总时间。

22．两木块A、B质量分别为m、2m，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，如图所示，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A在竖直方向做简谐运动，在A振动过程中，木块B刚好未离开地面。重力加速度为g，求：

（1）木块A的最大加速度；

（2）A的振幅。

23．一个弹簧振子做简谐运动，频率为，振幅为.当振子具有最大正向速度的瞬时开始计时，在图画出振动图像.

（________）

参考答案

1．D

2．C

3．D

4．B

5．A

6．B

7．B

8．C

9．A

10．C

11．B

12．A

13．B

14．B

15．A

16．正弦函数    正弦    简谐运动    位移    时间    正弦    位移   

17．最大

18．周期性

19．    △L-    b    变大   

20．

21．（1）（m）；（2）

22．（1）3g；（2）

23．