高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册第2章 机械振动2.2 物体做简谐运动的原因习题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册第2章 机械振动2.2 物体做简谐运动的原因习题，共11页。试卷主要包含了如图所示，弹簧振子在M等内容，欢迎下载使用。
【精品】物理沪科版选择性必修第一册第2节物体做简谐运动的原因-2优质练习一．单项选择1．A．B是两个完全相同的弹簧振子，把A振子移到A的平衡位置右边6cm处，把B振子移到B的平衡位置右边2cm处，然后同时放手（　 　）A．A．B运动的方向总是相反的B．A．B运动的方向有时相同．有时相反C．A振动周期是B振动周期的3倍D．A在平衡位置的速度比B在平衡位置的速度大2．如图所示，弹簧振子在M．N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立轴，向右为x轴正方向。若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（　 　）A． B．C． D．3．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（　 　）A．时，质点Q的加速度达到负向最大B．质点Q做简谐运动的表达式为C．时，质点P运动方向沿y轴负方向D．从到的时间内，质点P通过的路程为30cm4．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin5πt(m)。t=0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下，t=0.3s时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计， 以下判断正确的是（　 　）A．h=0.35 mB．简谐运动的周期是 0.2 sC．0.3 s 内物块运动的路程是 0.1 mD．t=0.35s 时，物块与小球运动方向相同5．弹簧振子第一次从平衡位置拉开4cm振动,第二次拉开2cm振动，两次振动中相同的物理量是（　　　）A． 振幅    B． 能量    C． 周期    D． 最大回复力6．一位同学在进行呼啦圈运动时，内扭动腰部3次，则呼啦圈转动的频率为（   ）A． B． C． D．7．质点做简谐运动，其位移x随时间t变化的图象如图.由图可知，在t=0.2s时，质点(   )A. 速度为零，加速度为负的最大值B. 速度为零，加速度为正的最大值C. 速度为负的最大值，加速度为零D. 速度为正的最大值，加速度为零     
8．如图所示为某一简谐运动的振动图像，下列说法正确的是（  　） A．振动质点的振幅为 2cmB．振动质点在一个周期中的路程为 4cmC．t =1s 时振动质点所受的加速度为正的最大D．t =2s 时振动质点的速度为 0 ，加速度最大9．某一质点作简谐运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　 ）A．振幅为4cm B．振动周期为2sC．t=2s时质点的速度为0 D．t=3s时质点的加速度最大10．如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在0~0.8s时间内，下列说法正确的是（　 　）
 A．质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度B．质点在0.2s时刻具有负向最大加速度C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向-x方向不变D．在0.2~0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同 11．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. 12．简谐振动中反映物体振动强弱的物理量是（   ）A．周期 B．频率C．位移 D．振幅13．用小球和轻弹簧组成弹簧振子，使其沿水平方向振动，振动图像如图所示，下列描述正确的是（　 　）
 A．1~2s内，小球的速度逐渐减小，加速度逐渐增大B．2~3s内，弹簧的势能逐渐减小，弹簧弹力逐渐增大C．t =4s时，小球的动能达到最大值，弹簧的势能达到最小值D．t =5s时，弹簧弹力为正的最大值，小球的加速度为负的最大值14．一弹簧振子作简谐振动，某一时刻开始计时，经振子具有负方向最大加速度。则下列振动图像中正确反映振子振动情况的是（ 　　）A． B．C． D．15．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示．把玻璃管向下缓慢按压4 cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5 s．竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图象如图乙所示，其中A为振幅．对于玻璃管，下列说法正确的是 A. 玻璃管受于重力．浮力和回复力作用B. 在t1～t2时间内，加速度与速度方向相反C. 位移满足函数式D. 振动频率与按压的深度有关16．如图是某弹簧振子做简谐运动的振动图像，根据图像可知（ 　　）A．该弹簧振子的周期T=2sB．在t=3s时该弹簧振子的位移为10cmC．在10s内该弹簧振子通过的路程为1mD．在t=1.5s时该弹簧振子的速度和加速度方向相反17．某质点的振动图象如图所示，根据图象可知（ 　　）A．质点振动的振幅为 B．质点振动的周期为C．t=1s时，质点有负的最大位移 D．t=2s时，质点的运动速度为零18．两列机械波在介质中产生干涉现象，它们的振幅分别为A1和A2，某一时刻介质中质点P的位移大小为A1+A2，则（　　）A. 质点P的振幅一直为A1+A2B. 质点P的振幅再过半个周期为|A1-A2|C. 质点P的位移大小一直为A1+A2D. 质点P的位移大小再过半个周期为零
参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】ABC．把A振子移到A的平衡位置右边6cm，把B振子移到B的平衡位置右边2cm同时放手，两个振子同时开始做简谐运动，振幅分别为6cm和2cm，由于是完全相同的弹簧振子，它们振动的周期相同，所以A．B运动的方向总是相同的。故A BC错误；
D．A振子的振幅大于B的振幅，所以A振子的机械能大于B振子的机械能，由机械能守恒得，A在平衡位置的速度比B在平衡位置的速度大，故D正确。
故选D。2．【答案】D【解析】AB．弹簧振子的振动图像表示的是弹簧振子的位移与时间的关系，不是x与y的关系，故AB错误；CD．振子位于M点时，振子具有负的最大位移，所以振子位于M点时开始计时的振动图像应从负的最大位移处开始，故D正确，C错误。故选D。3．【答案】C【解析】A．由题图甲．乙知，时，质点Q振动方向沿y轴负方向，故波沿x轴负方向传播。时，质点Q处在波谷，其加速度达到正向最大，故A错误；B．质点Q做简谐运动的表达式为，故B错误；C．时，质点P运动方向沿y轴负方向，故C正确；D．时，质点P处在处沿y轴正方向振动，故从到的时间内，质点P通过的路程小于30cm，故 D错误。故选C。4．【答案】A【解析】A．由振动方程式可得，物体的位移为则对小球有得到故A正确；B．由公式可知，简谐运动的周期为故B错误；C．由题可知振幅为故0.3s内物块运动的路程为故C错误；D．由于，此时物体在平衡位置下侧，并向上即向平衡位置振动，则此时物块与小球运动方向相反，故D错误。故选A。5．【答案】C【解析】【详解】第一次振幅是4cm，第二次振幅是2cm，可知振幅不同，故A错误。弹簧振子的振幅越大，能量越大，则能量不同，故B错误。弹簧振子的周期与振幅无关，由弹簧振子本身决定，则周期不变，故C正确。由F=-kx，知最大回复力与振幅成正比，则最大回复力不同，故D错误。故选C。【点睛】本题关键明确简谐运动的振幅．周期的决定因素，知道弹簧振子的周期与振幅无关，由弹簧振子本身决定．6．【答案】A【解析】根据题意可知周期：根据频率和周期的关系：故A正确，BCD错误。故选A．7．【答案】B【解析】由图可知，在t=0.2s时，质点的位移为负向最大，质点的速度为零，而加速度方向总是与位移方向相反，大小与位移大小成正比，则加速度为正向最大值，故B正确，ACD错误。  8．【答案】B【解析】A．从图中可知振动质点的振幅A为1cm，选项A错误；B．振动质点在一个周期中的路程为4A，等于4cm，选项B正确；C．t=1s时质点在正向最大位移处，加速度负向最大，选项C错误；D．t =2s时质点在平衡位置，回复力为零，加速度为零，速度最大，选项D错误。故选B。9．【答案】D【解析】A．根据质点振动图像可知振幅为，A错误；B．振动周期为，B错误；C．时，质点在平衡位置，加速度为0，速度最大，C错误；D．时，质点在距离平衡位置最远处，速度为0，加速度最大，D正确。故选D。10．【答案】D【解析】A．质点在0和0.8s时刻具有负向最大速度，故A错误；B．0.2s时刻质点具有正向最大加速度，故B错误；C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向+x方向不变，故C错误；D．0.2~0.4s时间内，质点做加速运动，加速度方向和速度方向相同，故D正确。故选D。11．【答案】B【解析】对整体最大振幅时有，解得，隔离分析，当最大振幅时，两木块间的摩擦力达到最大静摩擦力，所以，B正确．【点睛】对整体而言，回复力为弹簧的弹力，对上面的木块而言，回复力为静摩擦力。振幅最大时，回复力最大． 12．【答案】D【解析】【来源】上海市黄浦区敬业中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】简谐振动中反映物体振动强弱的物理量是振幅。A．周期，与结论不相符，选项A错误；B．频率，与结论不相符，选项B错误；C．位移，与结论不相符，选项C错误；D．振幅，与结论不相符，选项D正确；13．【答案】C【解析】【来源】2021届北京市西城区高三（下）统一测试物理试题 A．由图可知，1~2s内小球的位移减小，说明弹性势能转化为动能即速度增大，由可知，加速度减小，故A错误；B．由图可知，2~3s内小球的位移增大，说明动能转化弹性势能即弹性势能增大，弹簧弹力逐渐增大，故B错误；C．由图可知，t =4s时，小球位于平衡位置此时动能最大，由能量守恒可知，弹簧的势能达到最小值，故C正确；D．t =5s时，小球的位移正向最大，则弹簧弹力为负的最大值，小球的加速度为负的最大值，故D错误。故选C。14．【答案】C【解析】简谐振动的回复力：，故加速度：，经周期振子具有负方向的最大加速度，此时振子有正方向的最大位移；A．A图在周期时振子有负向最大位移，A错误；B．B图在周期时振子位移为零，B错误；C．C图在周期时振子有负向最大位移，C正确；D．D图在周期时振子位移为零，D错误。故选C。15．【答案】C【解析】【详解】玻璃管受于重力和浮力作用，两力的合力充当回复力，选项A错误；在t1～t2时间内，位移为负向减小，则速度向上变大，加速度向上减小，则加速度与速度方向相同，选项B错误；振幅A=4cm，T=0.5s，简谐位移函数式x=4sin（t+φ），将t=0时刻x=-，且t=0时刻玻璃管振动的方向向下，可知φ＝π（π舍去），则玻璃管的振动方程为 x=4sin（4πt+π）=4sin（4πt-π），故C正确；由于玻璃管做简谐振动，与弹簧振子的振动相似，结合简谐振动的特点可知，该振动的周期和频率与振幅无关，故D错误．16．【答案】C【解析】A．由图知，振子完成一次全振动的时间为4s，即周期为故A错误；B．在时，位移负向最大，该弹簧振子的位移为，故B错误；C．由图知，振幅为内经过了2.5个周期，故其路程为故C正确；D．在时，图象的斜率为负值，质点的速度沿负向；位移为正值，由知加速度为负向，所以质点的速度和加速度方向相同，故D错误；故选C。17．【答案】B【解析】A．由图可知，质点振动的振幅为，故A错误；B．由图可知，质点振动的周期为，故B正确；C．在时，质点在正的最大位移处，位移最大，故C错误；D．在时，质点在平衡位置处，位移为零，速度最大，正沿轴的负方向运动，故D错误；故选B。18．【答案】A【解析】【分析】相干简谐横波相遇时，波峰与波谷相遇处质点的振幅等于两列波振幅之差；波峰与波峰相遇处质点的振幅等于两列波振幅之和；【详解】对于两列振动方向相同．振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇，波峰与波峰相遇处质点的振幅等于两列波振幅之和，即振幅一直为A1+A2．但质点离开平衡位置的位移不总是最大的，某一时刻介质中质点P的位移大小为A1+A2，则再过半个周期质点P的位移大小仍为A1+A2，所以A正确，BCD错误；故选A；