高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 简谐运动巩固练习

2.1简谐运动专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列日常生活中常见情形中不属于机械振动的是（       ）

A．水中浮标上下浮动 B．秋千的摆动

C．拨动后的琴弦 D．表针沿表盘转动

2．如图所示，有一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与小球连接。小球质量 为m，带电量为+q。开始时小球静止在光滑绝缘水平面上，施加水平向右的匀强电场E后小球开始做简谐运动。小球经过O时加速度为零，A、B为小球能够到达的最大位移处。在小球做简谐运动过程中，下列判断正确的是（ ）

A．小球的速度为零时，弹簧伸长量是

B．小球和弹簧系统的机械能守恒

C．小球做简谐运动的振幅是

D．小球由O到B过程中，弹力做功的绝对值大于电场力做功的绝对值

3．如图甲所示，一水平弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，O点为平衡位置，取水平向右为正方向，其振动图象如图乙所示.由振动图象可知（     ）

A．时刻振子位于O点

B．时刻振子的速度为零

C．时刻振子的运动方向与时刻振子的运动方向相反

D．从时刻到时刻，振子运动的加速度逐渐减小

4．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（　　）

A．钢球运动的最高处为平衡位置 B．钢球运动的最低处为平衡位置

C．钢球速度为零处为平衡位置 D．钢球原来静止时的位置为平衡位置

5．如图所示是某质点做简谐运动的振动图象．关于质点的运动情况，下列描述正确的是（　　）

A．t＝1.5s时，质点正沿x轴正方向运动

B．t＝1.5s时，质点的位移方向为x轴负方向

C．t＝2s时，质点的速度为零

D．t＝2s时，质点的加速度为零

6．下列说法正确的是 （       ）

A．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心

B．只要系统所受外力之和为零，则系统的动量守恒，系统的机械能也守恒

C．在地球上同一位置，沿不同方向抛出物体,不计空气阻力，物体的速度变化率相同

D．做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移一定相同

7．如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间的距离为20 cm，由A运动到B的最短时间为1 s，则下述说法正确的是（          ）

A．从O到A再到O振子完成一次全振动

B．振子的周期是1 s，振幅20 cm

C．振子完成两次全振动所通过的路程是40 cm

D．从O点开始经过2 s时，振子对平衡位置的位移为零

8．一简谐运动物体的位移x随时间t变化的关系式为x＝0.2sin (2.5πt)，位移x的单位为m，时间t的单位为s.则                                   (　　)

A．弹簧振子的振幅为0.4 m

B．弹簧振子的周期为1.25 s

C．在t＝0.2 s时，振子的运动速度为零

D．在任意0.2 s时间内，振子的位移均为0.2 m

9．质点运动的位移 x 与时间 t 的关系如图所示，其中不属于机械振动的是

A． B．

C． D．

10．简谐运动的质点在运动过程中连续两次经过某一位置时，不相同的物理量（　　）

A．位移 B．速度 C．回复力 D．加速度

11．跳绳是一种健身运动，某运动员一分钟跳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，为了算出该运动员跳起的最大高度，我们

A．不能将跳绳中的运动员视为质点

B．可以将运动中的绳子视为质点

C．将跳绳运动看作简谐振动

D．将在空中的运动员看作只受重力的作用

12．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是（　　）

A．大小为OC，方向向左

B．大小为OC，方向向右

C．大小为AC，方向向左

D．大小为AC，方向向右

13．一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度数值越来越大，则在这段时间内（       ）

A．振子的速度逐渐增大 B．振子在向平衡位置运动

C．振子的速度方向与加速度方向一致 D．振子在向最大位移处运动

14．关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列正确的是

A．位移减小时，加速度增大，速度增大

B．位移方向总和加速度方向相反，和速度方向总相同

C．物体的速度增大时，加速度一定减小

D．物体向平衡位置运动时，速度方向和位移方向相同

15．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．质点振动频率是4Hz

B．第3s末质点的位移为零

C．在10s内质点经过的路程是10cm

D．在t=2.5s和t=4.5s两时刻，质点速度大小相等、方向相反

二、填空题（共4题）

16．机械振动：物体或者___________在一个位置附近所做的___________运动，叫做机械振动。

17．一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图（a）所示，它的振动图像如图（b）所示，设向右为正方向，则：

（1）________cm；

（2）第0.2s末质点的速度方向是________，位移大小为________；

（3）第0.7s时，质点位置在________点与________点之间；

（4）质点从O经B运动到A所需时间________s；

（5）质点在0.2s到0.8s内运动的路程为________cm．

18．对简谐运动图像的认识

（1）简谐运动的图像是一条___________曲线，如图所示。

（2）图像反映了质点的___________随___________变化的规律，___________（填“代表”或者“不代表”）质点运动的轨迹。

19．判断下列说法的正误。

（1）回复力的方向总是与位移的方向相同。(      )

（2）回复力的方向总是与加速度的方向相反。(      )

（3）水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力不为零，能量为零。(      )

（4）回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小。(      )

三、综合题（共4题）

20．如图所示是某弹簧振子做简谐运动的位移随时间变化的图象，求：

（1）振子在从计时时刻起内通过的路程．

（2）在末，振子的位移．

21．劲度为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球，向下压小球后释放，使小球开始作简谐运动。该过程弹簧对水平面的最大压力是1.6mg。求：

（1）小球作简谐运动的振幅A是多大？

（2）当小球运动到最高点时，小球对弹簧的弹力大小和方向如何？

22．如图，两人合作，模拟振动曲线的记录装置。先在白纸中央画一条直线，使它平行于纸的长边，作为图像的横坐标轴。一个人用手使铅笔尖在白纸上沿垂直于的方向水平振动，另一个人沿的方向匀速拖动白纸，纸上就画出了一条描述笔尖振动情况的图像。请完成这个实验，并解释：横坐标代表什么物理量？纵坐标代表什么量？为什么必须匀速拖动白纸？如果拖动白纸的速度是，在横坐标轴上应该怎样标出坐标的刻度？

23．O点是弹簧振子的平衡位置，在图上标出振子在B点的振动位移和在A点的加速度。

参考答案：

1．D

2．D

3．D

4．D

5．D

6．C

7．D

8．C

9．D

10．B

11．D

12．B

13．D

14．C

15．D

16．     物体的一部分     往复

17．     5     向左     0     O     B     0.6     15

18．     正弦或余弦     位移     时间     不代表

19．     错误     错误     错误     错误

20．（1）60cm（2）30cm，方向沿x轴的负方向

21．（1）；（2），方向向上

22．横轴上的坐标代表时间，纵坐标代表笔尖离开平衡位置的位移；匀速拖动白纸，是为了用相等的距离表示相等的时间；如果拖动白纸的速度是，在横轴距离坐标原点位置1m处的刻度为20s，依次类推。

23．