高中人教版 (2019)1 简谐运动课时练习

这是一份高中人教版 (2019)1 简谐运动课时练习，共6页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。


一、单项选择题
1．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是( )
A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置
B．机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移
C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也就越大
D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移
2．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是( )
A．振子在A、B两点时的速度和位移均为零
B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变
C．振子所受的弹力方向总跟速度方向相反
D．振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动
3．一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．振子的位移逐渐增大
4．一水平弹簧振子做简谐运动，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．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大
C．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，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，但加速度一定相同
5．如图所示，一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同．那么，下列说法正确的是( )
A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C．振子在M、N两点加速度大小相等
D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动
6．如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)，过eq \f(1,4)周期，振子具有正方向的最大速度．那么下列四幅图像中能够正确反映振子的振动情况的图线是( )
7．如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动．取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A．t＝0.4 s时，振子的速度方向向右
B．t＝0.8 s时，振子在O点和B点之间
C．t＝0.6 s时刻和t＝1.2 s时刻，振子的速度完全相同
D．t＝1.5 s到t＝1.8 s的时间内，振子的加速度逐渐减小
8．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是( )
A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
9．将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开，同时开始计时，其振动图像如图所示，则在t＝0.15 s时( )
A．振子正在做加速度减小的加速运动
B．振子正在做加速度增大的减速运动
C．振子速度方向沿x轴正方向
D．振子的位移一定等于2 cm
二、多项选择题
10.
在右图中，当振子由A向O运动时，下列说法正确的是( )
A．振子的位移在减小
B．振子的运动方向向左
C．振子的位移方向向左
D．振子的位移在增大
11．如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．由P→Q位移在增大
B．由P→Q速度在增大
C．由M→N位移是先减小后增大
D．由M→N位移始终减小
12．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是( )
A．t＝0 s时，振子的速度为零，位移为零
B．t＝1 s时，振子的速度为正向最大
C．t＝2 s时，振子的速度为负的最大值
D．t＝3 s时，振子的位移为负向最大
13.
如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动系统．用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是( )
A．钢球的最低处为平衡位置
B．钢球原来静止时的位置为平衡位置
C．钢球振动到距原静止位置下方3 cm处时位移为 3 cm
D．钢球振动到距原静止位置上方2 cm处时位移为2 cm
三、非选择题
14.
如图所示是某质点做简谐运动的振动图像．根据图像中的信息，回答下列问题．
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)质点在10 s末和20 s末的位移各是多少？
(3)质点在15 s和25 s时各向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内运动的路程是多少？
课时作业(五) 简谐运动
1．解析：平衡位置是物体可以静止的位置，所以应与受力有关，与是否为振动范围的中心位置无关，A错误；振动位移是以平衡位置为初始点，到振动物体所在位置的有向线段，振动位移随时间而变化，振动物体偏离平衡位置最远时，振动位移最大，B正确，D错误；振动物体的位移与运动的路程没有关系，C错误．
答案：B
2．答案：D
3．解析：振子的加速度数值越来越大，说明振子在向最大位移处运动，速度方向与加速度方向相反，速度越来越小，故D正确．
答案：D
4．解析：位移为负值时，速度可以为正也可以为负，加速度一定为正值，A错误；弹簧振子做简谐运动时，经过同一点时受的弹力必定是大小相等、方向相同，故加速度必定相同，但经过同一点时只是速度的大小相等，方向不一定相同，D正确；经过平衡位置时，加速度为零，速率最大，但每次经过平衡位置时的运动方向可能不同，B、C错误．
答案：D
5．解析：由题意和简谐运动的对称性特点知：M、N两点关于平衡位置O对称．因位移、速度、加速度和力都是矢量，它们要相同，必须大小相等、方向相同．M、N两点关于O点对称，振子所受弹力应大小相等，方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反，由此可知，A、B选项错误．振子在M、N两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，故C选项正确．振子由M到O速度越来越大，但加速度越来越小，振子做加速运动，但不是匀加速运动．振子由O到N速度越来越小，但加速度越来越大，振子做减速运动，但不是匀减速运动，故D选项错误．
答案：C
6．解析：由题给条件知：t＝eq \f(1,4)T时，振子具有正向最大速度知：此时振子通过平衡位置，即x＝0，且沿x轴正方向运动．故只有D正确．
答案：D
7．解析：t＝0.4 s时，振子的速度向左，A错误；t＝0.8 s时，振子在OA之间，B错；t＝0.6 s和t＝1.2 s时刻振子的速度方向相反，C错；t＝1.5 s到t＝1.8 s时间内，振子从B运动到O，加速度逐渐减小，D正确．
答案：D
8．解析：A对：t＝1 s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值．B错：t＝2 s时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零．C错：t＝3 s时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值．D错：t＝4 s时，振子在平衡位置且向x轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零．
答案：A
9．解析：振子正向负的最大位移处运动，加速度在增大，速度在减小，故A错误，B正确；振子的速度方向沿x轴负方向，C错误；在0.1～0.2 s内振子做变速运动，故振子的位移不等于2 cm，D错误．
答案：B
10．解析：对简谐运动而言，其位移总是相对平衡位置O而言，所以C、D错误．由于振子在O点右侧由A向O运动，所以振子的位移方向向右，运动方向向左，位移不断减小，故A、B项正确．
答案：AB
11．解析：由简谐运动图像可知，P→Q，离开平衡位置的位移增大，向正方向运动，速度减小；物体从正方向最大位移处向负方向运动，先后经过M、N两点，且N点在平衡位置另一侧，故从M→N位移先减小后增大．
答案：AC
12．解析：t＝0 s时，振子过平衡位置向x轴正方向运动，速度最大，此时位移为零，A错误；t＝1 s时，振子在x轴正向最大位移处，速度为零，B错误；t＝2 s时，振子过平衡位置向x轴负方向运动，速度为负的最大值，C正确；t＝3 s时，振子的位移为负向最大，D正确．故选C、D.
答案：CD
13．解析：振子平衡位置的定义为振子静止时的位置，故选项A错误，B正确．振动的位移为从平衡位置指向某时刻物体所在位置的有向线段，据题意规定竖直向下为正方向，所以当钢球振动到原静止位置下方时位移为正，振动到原静止位置上方时位移为负，即C选项中位移为3 cm，D选项中位移为－2 cm，可判断选项C正确，D错误．
答案：BC
14．解析：(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小，由题图看出，此距离为20 cm.
(2)质点在10 s末的位移x1＝20 cm,20 s末的位移x2＝0.
(3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向负方向运动，同理可知，25 s末质点也向负方向运动．
(4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向振动了20 cm，又返回平衡位置，最后又到达负方向20 cm处，故30 s内运动的总路程为60 cm.
答案：(1)20 cm (2)20 cm 0
(3)负方向 负方向
(4)60 cm