高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第一节 简谐运动练习

2.1简谐运动基础巩固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．做简谐运动的物体，在不同时刻通过同一确定位置时可能不相同的物理量是(       )

A．加速度 B．动能 C．速度 D．位移

2．简谐运动是下列哪一种运动（　　）

A．匀变速运动 B．匀速直线运动

C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动

3．物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（　　）

A．物体到达平衡位置时，合力一定为零

B．平衡位置就是回复力为零的位置

C．每次通过同一位置时，位移、速度和加速度一定相同

D．简谐运动的图像表示质点振动的轨迹

4．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．

5．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

6．关于机械振动的几种说法中正确的是（       ）

A．单摆做简谐运动的回复力是由重力和的拉力的合力提供的

B．单摆做简谐运动的周期和小球的质量无关，但和振幅有关

C．物体做受迫振动的周期由物体的固有周期决定，与驱动力周期无关

D．水平方向的弹簧振子的加速度与偏离平衡位置的位移成正比

7．弹簧振子在做机械振动时，按周期性规律变化的物理量是（   ）

A．回复力 B．周期 C．频率 D．振幅

8．如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，O为平衡位置，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用

B．振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置

C．振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大

D．小球在往复运动过程中机械能守恒

9．质点所受的力F随时间t变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t=0时，质点的速度为零，则下列判断中正确的是（　　）

A．0、t2、t4时刻质点的加速度最大

B．t2时刻质点的动能最大

C．t4时刻质点回到出发点

D．质点做简谐运动

10．弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示.用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来.下列说法正确的是（       ）

A．球的最低点为平衡位置

B．弹簧原长时的位置为平衡位置

C．球速为零的位置为平衡位置

D．球原来静止的位置为平衡位置

11．弹簧振子在振动中通过平衡位置时（　　）

A．速度最大 B．回复力最大 C．位移最大 D．加速度最大

12．简谐运动是下列哪一种运动（　　）

A．匀速直线运动

B．匀加速直线运动

C．匀变速运动

D．变加速运动

13．下列运动中不属于机械振动的是（       ）

A．树枝在风的作用下运动 B．竖直向上抛出的物体的运动

C．说话时声带的运动 D．爆炸声引起窗扇的运动

14．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

15．一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为(　　)

A．1∶2　1∶2

B．1∶1　1∶1

C．1∶1　1∶2

D．1∶2　1∶1

二、填空题（共4题）

16．被拍打的篮球上下运动不是简谐运动(      )

17．回复力是根据力的_______命名的.弹簧振子是一个典型的简谐运动模型，它的回复力是由_____提供的.

18．简谐运动的运动特征：靠近平衡位置时，x减小，v___________；远离平衡位置时，x都增大，v___________

19．请同学们判定以下甲、乙、丙三个振动，其中_________（选填甲或乙或丙，可能多选也可能单选）是简谐振动。

①把图甲中倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，小球的往复运动

②粗细均匀的一条木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的筒中。把木筷往上提起一小段距离后放手，木筷就在水中上下振动

③光滑圆弧面上有一个小球，把它从最低点移开很小很小一小段距离，放手后，小球以最低点为平衡位置左右振动。

三、综合题（共4题）

20．证明:竖直悬挂的弹簧振子的振动是简谐运动.

21．一根弹簧的上端固定，下端系一小球，将小球向下拉一点距离后放手，小球便上下振动起来。试证明这个小球在做简谐运动。（提示：使小球振动的回复力是小球所受到的重力和弹簧弹力的合力）

22．如图所示，在质量M=5kg的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量分别为mA=1kg、mB=0.5kg的A、B两物体，弹簧的劲度系数为100N/m．箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间的连线，A将做简谐运动，求：（g=10m/s2）

（1）在剪断绳子后瞬间，A、B物体的加速度分别是多大？

（2）物体A的振幅？

（3）当A运动到最高点时，木箱对地面的压力大小？

23．如图所示为一弹簧振子在A、C间振动，图中黑点为振子球心的位置。

(1)画出振子位于C点时离开平衡位置O的位移；

(2)标出振子位于A点时加速度的方向。

参考答案：

1．C

2．C

3．B

4．D

5．B

6．D

7．A

8．B

9．B

10．D

11．A

12．D

13．B

14．D

15．C

16．正确

17．     效果     弹簧的弹力

18．     增大     减小

19．甲乙丙

20．

振子处于平衡状态时有

mg=kx0

当振动过程中向下相对平衡位置的位移为x时振子所受的合力为

F=mg-k（x+x0）

联立，可得

F=-kx

符合简谐运动的回复力公式，故为简谐运动。

21．

设振子的平衡位置为O向下方向为正方向，此时弹簧已经有了一个伸长量h，设弹簧的劲度系数为k由平衡条件得

当振子向下偏离平衡位置的距离为x时，回复力即合外力为

代入得

可见小球所受合外力与它的位移的关系符合简谐运动的特点，这个小球在做简谐运动。

22．（1）5m/s2和10 m/s2；（2）5cm；（3）55N

23．(1) ；(2)