高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 简谐运动的描述课后复习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 简谐运动的描述课后复习题，共8页。试卷主要包含了某弹簧振子的振动图象如图所示等内容，欢迎下载使用。
 2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册同步课时作业 （9）简谐运动的描述1.一质点做简谐运动，则下列说法中正确的是(   )A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B．质点通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同2.一质点做简谐运动的图象如下图所示，下列说法正确的是(   ) A．质点振动频率是4 HzB．在10 s内质点经过的路程是20 cmC．第4 s末质点的速度为零D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同3.某弹簧振子的振动图象如图所示。根据图象判断,下列说法正确的是(   )A.第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反B.第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cmC.第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同,但瞬时速度方向相反D.第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同,瞬时速度方向相反4.如图为某简谐运动图象，若t=0时质点正经过O点向b运动，则下列说法正确的是（   ）
A.质点在0.7s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动 B.质点在1.5s时的位移最大，方向向左，在1.75s时，位移为1cm
C.质点从1.6s到1.8s时间内，质点的位移正在增大，方向向右
D.质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，方向向左5.如图所示，弹簧振子在间振动，振子从a到b历时0.2 s，振子经两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动周期为(   )A.0.6 s B.0.8 s C.1.0 s D.1.2 s6.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，。现将小球拉至P点并由静止释放，经0.5 s到O点，此后以O点为对称中心，小球在竖直方向上做简谐运动，则小球的振动周期T和振幅A分别为(   )A. B. C. D.7.如图所示,一弹簧振子在间做简谐运动,平衡位置为O,振幅为A,已知振子的质量为M。若振子运动到C处时,将一质量为m的物体放到M的上面,m和M—起运动且无相对滑动,下列叙述正确的是(   )A.振幅不变 B.振幅减小 C.最大动能不变 D.最大动能减小8.一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图象如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,且b、d关于平衡位置对称,则下列说法正确的是(   )A.质点做简谐运动的方程为
B.质点在位置b与位置d时速度大小相同,方向不同
C.质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等
D.质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等9.一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T，则(   )A. 若，则t时刻和时刻振子运动的加速度一定大小相等
B. 若，则t时刻和时刻弹簧的形变量一定相等
C. 若t时刻和时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，则一定等于的奇数倍
D. 若t时刻和时刻振子运动速度的大小相等，方向相同，则一定等于的整数倍10.如图甲所示，上端固定的弹簧振子在竖直方向上做简谐运动，当振子到达最高点时，弹簧处于原长。选取向上为正方向，弹簧振子的振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是(   )A.弹簧的最大伸长量为5 cmB.弹簧振子的振动周期为2 sC.在1~1.5 s内，弹簧振子的速度大小逐渐增大D.在0~0.5 s内，弹簧振子的位移大小逐渐增大E.在1.5~2 s内，弹簧的伸长量逐渐减小11.如图，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，物块简谐运动的表达式为。时刻，一小球从距物块h高处自由落下；时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小。以下判断正确的是(   )A.  B.简谐运动的周期是0.8 sC.0.6 s内物块运动的路程是0.2 m D.时，物块与小球运动方向相反12.如图所示为一水平放置的弹簧振子，振子静止于水平向右的x坐标轴原点O，现对振子施加一个水平向右的恒力F后，振子能向右最远运动到处，经历时间为t，不计空气阻力，已知弹性势能表达式为，弹簧振子做简谐振动的周期表达式为，求：①弹簧振子的质量；②振子运动速度的最大值．


      答案以及解析1.答案：D解析：本题考查简谐运动的基本运动特征.如图所示,设质点在A、B之间振动,O点是它的平衡位置。并设向右为正,在质点由O向A运动过程中,质点的位移是以平衡位置O为起点的,故其位移为负值;而质点向左运动,速度方向与规定的正方向相反,速度也为负值.质点在通过平衡位置时,位移为零,回复力为零,加速度为零,但速度最大.质点通过平衡位置时,速度方向可正可负,由知,x相同,F相同,再由知,a相同,但振子在该点的速度方向可能向左也可能向右.2.答案：B解析：根据振动图象可知：该简谐运动周期T=4s，则频率，故A错误；10 s 内质点通过路程,B正确；第4 s末质点经过平衡位置,速度最大，C错；在t=l s 和t= 3s两时刻,质点位移大小相等、方向相反,D错。3.答案：D解析：第1s内振子相对于平衡位置的位移为正方向,速度方向也为正方向,A错;第2s末振子在平衡位置,位移为零,B错;第3s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm,所以C错;第2s内振子相对于平衡位置的位移方向是正方向,速度方向为负方向,所以D正确。4.答案：D解析：由题：t=0时，质点正经过O点向b运动，说明位移向右为正方向。A. 由图知，质点在0.7s时的位移是正值，说明位移方向向右，位移正在减小，则知质点正靠近平衡位置，故A错误。B. 由图看出，质点在1.5s时的位移最大，且为负值，说明位移方向向左。在1.75 s时，由于质点做的不是匀速运动，所以位移不是1 cm，故B错误。C. 质点在1.6s到1.8s过程中，质点的位移正在减小，位移为负值，说明位移方向向左，故C错误。D. 质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，位移为负值，说明位移向左，故D正确。故选：D5.答案：B解析：由于振子在两点的速度相同，则两点关于O点是对称的，所以从O到b点的时间为0.1 s，而从b再回到a的最短时间为0.4 s，则从b再回到b的最短时间为0.2 s，所以从b到最大位移处c的最短时间为0.1 s，因此振子的振动周期为，故选B。6.答案：C解析：将小球拉至P点并由静止释放，则小球离开平衡位置O的最大距离，即振幅，从最大距离处到平衡位置的时间为，所以周期为2 s，ABD错误，C正确。7.答案：AC解析：振子运动到C处时速度恰为零，此时放上m，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能,由于简谐运动中机械能守恒，所以振 幅保持不变，因此选项A正确，B错误;由于机械能守恒，最大动能不变,所以选项C正确，D错误。8.答案：AC解析：由题给的质点位移随时间变化的图象可知,振幅为A,周期T=8s,质点简谐运动方程为,选项A正确;根据简谐运动对称性可知质点在位置b与位置d时速度相同,选项B错误;质点从位置a到c与从位置b到d所用时间均为2s,选项C正确;质点从位置a到b和从位置b到c的时间都是1s,但位移不等,所以平均速度不相等,选项D错误。9.答案：AB解析：A、若，由简谐振动的周期性可知，t时刻和时刻振子运动的各物理量都相同，所以加速度一定大小相等故A正确．
B、若，在t时刻和时刻振子的位置一定关于平衡位置是对称点，弹簧沿水平方向做简谐振动，所以受到的弹簧的弹力的大小相等，所以两个时刻弹簧的形变量一定相等故B正确．
C、若t时刻和时刻振子运动位移的大小相等，方向相反；振子可能以相等的速度经过两点，也可能以方向相反飞速度经过两点，所以则不一定等于的奇数倍故C错误．
D、若t时刻和时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，可能振子经过同一点，也可能经过关于平衡位置对称的两位置，不一定等于的整数倍故D错误．10.答案：BDE解析：由题意及题图乙可知：弹簧的最大伸长量为10 cm，故A错误；由题图乙可知：弹簧振子的振动周期为2 s，故B正确；在1~1.5 s内，弹簧振子的速度大小逐渐减小，故C错误；在0~0.5 s内，弹簧振子从平衡位置向上运动，位移大小逐渐增大，故D正确；在1.5~2 s内，弹簧振子从最低点向上往平衡位置运动，弹簧伸长量逐渐减小，故E正确。11.答案：AB解析：由小物块简谐运动的表达式可知，，则，故B正确；0.6 s内物块运动了个周期，故路程应为0.3 m，C错误；时物块运动了半个周期，正向下运动，与小球运动方向相同，故D错误；时，物块的位移为，小球下降的高度，由题图可知，，故A正确。12.答案：①加上恒力F后，振子做简谐振动，平衡位置在O到的中点处，此时外力等于弹簧弹力，因其振动周期公式为，由题意知，该振子做简谐振动的周期为T=2t联立得②振子到达平衡位置时速度最大，由功能关系知此时有振子到达处有：联立得