粤教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动第二节 简谐运动的描述课时练习

2.2简谐运动的描述基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图，小球通过弹簧悬挂于天花板上，平衡时，小球停在O点．P点位于O点正下方，OP＝5cm．现将小球拉至P点并由静止释放，经0.5秒到O点，此后以O点为对称中心，小球在竖直方向上做机械振动，则小球的振动周期T和振幅A分别为

A．T＝1s，A＝5cm B．T＝1s，A＝10cm

C．T＝2s，A＝5cm D．T＝2s，A＝10cm

2．一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T．t=0时刻的波形如图甲所示,a、b是波上的两个   质点．图乙是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是　(　　)

A．t=0时质点a的速度比质点b的大 B．t=0时质点a的加速度比质点b的小

C．图乙可以表示质点a的振动                  D．图乙可以表示质点b的振动

3．某质点做简谐运动的振动图像如图所示。关于该简谐振动，下列选项正确的是（　　）

A．振幅为10cm

B．周期为2s

C．t=1s时，质点的速度为负的最大值

D．t=3s时，质点的加速度为正的最大值

4．一个质点做简谐运动的图像如图所示，下述正确的是( )

A．质点振动频率为4 Hz

B．在5 s末，加速度为正向最大

C．在10 s内质点经过的路程是20cm

D．t1="1.5" s和t2="4.5" s两时刻质点的速度相同

5．一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是　　

A．若位移为负值，则速度一定为正值

B．振子通过平衡位置时，速度为零，位移最大

C．振子每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同

D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同

6．如图所示，弹簧振子的频率为5 Hz，让振子从B位置开始振动，并开始计时，则经过0.12 s时（　　）

A．小球位于B、O之间，运动方向向右

B．小球位于B、O之间，运动方向向左

C．小球位于C、O之间，运动方向向右

D．小球位于C、O之间，运动方向向左

7．做简谐运动的物体，当其位移为负时，以下说法正确的是(　　)

A．速度一定为正值，加速度一定为负值

B．速度一定为负值，加速度一定为正值

C．速度不一定为负值，加速度不一定为正值

D．速度不一定为负值，加速度一定为正值

8．如图表示一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像，由图可知，在t=4s时刻，质点的（　　）

A．a为正向最大 B．x为正向最大

C．x=0 D．a=0

9．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动。取向右为正方向，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　）

A．在t=0.6s时，振子位于B点

B．从t=0到t=0.2s时间内，振子的动能逐渐增大

C．在t=0.1s与t=0.7s两个时刻，振子的速度方向相反

D．在t=0.4s时，振子正在向左运动且速度最大

10．如图甲所示，弹簧振子在、两点之间做简谐运动．点为平衡位置，以平衡位置为原点，建立轴，向右为轴的正方向．振子的位移随时间的变化图象如图乙所示．下列判断正确的是（       ）

A．振子位于点时开始计时

B．和时振子的加速度相同

C．到的振动过程中振子的振幅减小

D．时振子运动到点，动能最大

11．如图所示的弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，则下列说法不正确的是（       ）

A．振子的位移增大的过程中，弹力做负功

B．振子的速度增大的过程中，弹力做正功

C．振子的加速度增大的过程中，弹力做正功

D．振子从O点出发到再次回到O点的过程中，弹力做的总功为零

12．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离转换为时间，得到的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．弹簧振子的周期为

B．时振子正在向轴正方向运动

C．时振子的加速度方向向轴负方向

D．时振子相对平衡位置的位移是

13．一弹簧振子在光滑水平杆上做简谐运动，已知O为平衡位置，a、b为关于O的两个对称位置，则振子在经过a、b两点时（　　）

A．所受弹簧弹力一定相同

B．相对平衡位置的位移一定相同

C．速度一定相同

D．弹簧的弹性势能一定相同

14．一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（　　）

A．第0.2s末质点的加速度最大

B．第0.4s末质点的加速度方向是

C．第0.7s末质点距离O点2.5cm处

D．在0.1s到0.3s质点运动的路程大于5cm

15．如图所示是一质点做简谐运动的图像，则该质点（　　）

A．在0～0.01s内，速度与回复力方向相反

B．在0.01s～0.02s内，速度与加速度方向相同

C．在0.025s时，速度方向为正

D．在0.04s时，速度最大，回复力为零

二、填空题（共4题）

16．简谐运动的能量特点

在简谐运动中，振动系统的机械能______，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种______的模型．

17．频率：周期的_____叫作振动的频率，数值等于单位时间内完成___的次数，用f表示。在国际单位制中，频率的单位是_________，简称赫，符号是_____。

18．如图所示，   质量为m的木块放在弹簧上端， 在竖起方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5倍，则物体对弹簧的最小压力是____________， 欲使物体在弹簧振动中不离开弹簧，其振幅不能超过______________。

19．已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2，其中T是简谐运动的周期，k是轻质弹簧的劲度系数，m是振子的质量，莱芜第一中学的学生尚清北以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置（如图所示），图中S是光滑水平面，L是轻质弹簧，Q是带夹子的金属盒；P是固定于盒上的遮光片，利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率。

（1）实验时配备一定数量的的砝码，将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量，从而可以进行多次实验。

（2）通过实验尚清北同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据，他想利用函数图像处理这些数据，若以振子质量m为直角坐标系的横坐标，则为了简便地绘制函数图像，较准确地求得k，应以______为直角坐标系的纵坐标。

（3）若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量m0考虑在内，振动频率f的数据记录准确，利用现有的这些数据结合上述图像，能否准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k？______（填“能”或“不能”），图线上取两点（m1，）和（m2，），则可求出劲度系数k=______。

三、综合题（共4题）

20．如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象，已知两个振子质量之比为mA：mB=2：3，弹簧的劲度系数之比为kA：kB=3：2，求

（1）它们的周期之比TA：TB；

（2）它们的最大加速度之比为aA：aB；

（3）它们在0-0.6s内的路程之比SA：SB。

21．有一个物体做简谐运动，它的振幅是，频率是，这个物体在前内一共通过了多少路程？

22．一水平弹簧振子做简谐运动，其位移和时间关系如图所示．

(1)求振子的振幅、周期各为多大？．

(2)从t＝0到t＝8.5×10－2 s的时间内，振子通过的路程为多大？

(3)求t＝2.0×10－2 s时振子的位移．

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．C

2．D

3．D

4．C

5．D

6．C

7．D

8．B

9．D

10．D

11．C

12．C

13．D

14．D

15．C

16．     守恒     理想化

17．     倒数     全振动     赫兹     Hz

18．     0.5mg     2A

19．          能    

20．（1）2：3；（2）9：2；（3）3：1

21．96cm

22．(1)A=2cm，T=(2)s=34cm；(3)x=-2cm；

23．