物理选择性必修 第一册简谐运动一课一练

这是一份物理选择性必修 第一册简谐运动一课一练，共6页。试卷主要包含了下列运动中属于机械振动的是，关于简谐运动,下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列运动中属于机械振动的是( )
A.自由落体运动
B.篮球运动员抛出的篮球在空中的曲线运动
C.人造地球卫星绕地球的运动
D.钓鱼时浮标在水中的上下浮动
2.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( )
3.关于简谐运动,下列说法正确的是( )
A.位移的方向总是指向平衡位置
B.速度的方向总是跟位移的方向相反
C.速度的方向总是跟位移的方向相同
D.位移的方向总是背离平衡位置
4.以弹簧振子为例,振子做简谐运动的过程中,有两点A、A'关于平衡位置对称,则振子( )
A.在A点和A'点的位移相同
B.在A点和A'点的位移大小相等
C.在两点处的速度不可能相同
D.在两点处的速度一定相同
5.如图所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O是平衡位置,把向右选为正方向,以某时刻作为计时零点(t=0),此时振子正向负方向运动,加速度为零。那么下列四个振动图像能正确反映振子振动情况的是( )
6.如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子m离开O点,再从A点运动到C点时,振子离开平衡位置的位移是( )
A.大小为OC,方向向左
B.大小为OC,方向向右
C.大小为AC,方向向左
D.大小为AC,方向向右
7.(2025·四川绵阳阶段练习)某弹簧振子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
B.t=2 s时,振子的加速度最大
C.t=3 s时,振子的加速度为零
D.t=4 s时,振子的速度为零
8.(2025·山东烟台阶段检测)(多选)如图所示为一弹簧振子,O为平衡位置,设向右为正方向,振子在B、C之间振动时( )
A.B→O位移为负,速度为正
B.O→C位移为正,加速度为负
C.C→O位移为负,加速度为正
D.O→B位移为负,速度为负
9.(选自鲁科版教材课后练习)如图所示,装有砂粒的试管竖直静浮于水中。将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向,下列描述试管振动的图像可能正确的是( )
10.如图所示,在光滑的水平桌面上有一弹簧振子,弹簧的劲度系数为k。开始时,振子被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力的大小为F,然后释放振子,振子从初速度为0的状态开始向左运动,经过时间t第一次到达平衡位置O处,此时振子的速度为v,则在这一过程中振子的平均速度( )
A.等于v2
B.等于Fkt
C.小于v2
D.等于不为0的某值,但根据题设条件无法求出
11.如图甲所示,质点在a、b两点之间做简谐运动,质点做简谐运动的图像如图乙所示。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0.7 s时,正在远离平衡位置
B.质点在1.5 s时的位移最大
C.1.2~1.4 s时间内,质点的位移在减小
D.1.6~1.8 s时间内,质点的位移在增大
12.(2025·江苏南通阶段练习)图甲中,一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动,小鸟振动的v-t图像如图乙所示,速度向下为正。下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,小鸟的速度方向向上
B.t1时刻,树枝对小鸟的弹力最大
C.t2时刻,小鸟的加速度最大
D.t3时刻,小鸟处在最低点
13.(10分)(2024·山东济南检测)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)质点离平衡位置的最大距离有多大?(3分)
(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻,质点向哪个方向运动?(4分)
(3)质点在2 s末的位移是多少?(3分)
课时跟踪检测(九)
1．选D 机械振动是物体在平衡位置附近的往复运动，显然选项A、B、C中涉及的物体的运动不符合这一定义，选项D中涉及的物体的运动符合这一定义，选项D正确。
2．选C 根据机械振动的定义可知，A、B、D中的质点均在某一平衡位置附近做往复振动，故A、B、D均为机械振动；而C中的质点没有往复振动过程，故C不是机械振动。本题要求选择不属于机械振动的，故选C。
3．选D 简谐运动的位移的方向是由平衡位置指向某点，所以位移的方向总是背离平衡位置，A错误，D正确；简谐运动的速度的方向是物体运动的方向，与位移的方向可能相同也可能相反，B、C错误。
4．选B 由于A、A′两点关于平衡位置对称，所以振子在A、A′点时位移大小相等、方向相反，速率一定相等，但速度方向可能相同也可能相反，故选项B正确。
5．选D 在计时零点，振子加速度为零，对应振子在平衡位置，B、C错误；振子向负方向运动，负向位移应逐渐增大，A错误，D正确。
6．选B 振子离开平衡位置，以O点为起点，C点为终点，位移大小为OC，方向向右。B正确。
7．选A t＝1 s时，振子处于正向最大位移处，速度为零，故A正确；t＝2 s时，振子处于平衡位置，其加速度为零，故B错误；t＝3 s时，振子处于负向最大位移处，加速度最大，故C错误；t＝4 s时，振子处于平衡位置，速度最大，故D错误。
8．选ABD B→O过程，振子在O点的左侧向右运动，其位移是负值，速度是正值，故A正确；O→C过程，振子在O点的右侧向右运动，其位移和速度都是正值，而加速度指向左侧，是负值，故B正确；C→O过程，振子在O点的右侧向左运动，其位移是正值，加速度指向左侧，是负值，故C错误；O→B过程，振子在O点的左侧向左运动，其位移是负值，速度是负值，故D正确。
9．选D 试管在竖直方向近似做简谐运动，平衡位置是重力与浮力大小相等的位置，开始时向上提起的距离就是其偏离平衡位置的正向最大位移。故D正确。
10．选B 时间t内的位移大小x＝eq \f(F,k)，则平均速度eq \x\t(v)＝eq \f(x,t)＝eq \f(F,kt)，故B正确，D错误；由A到O运动过程中，加速度逐渐减小，由运动学规律可知eq \x\t(v)>eq \f(v,2)，故A、C错误。
11．选B 由于简谐运动的位移是指由平衡位置指向质点所在位置的有向线段，故质点在0.7 s时的位移方向向右，且正在向平衡位置运动，故A项错误；质点在1.5 s时的位移最大，故B项正确；1.2～1.4 s时间内，质点正在远离平衡位置，所以其位移在增大，故C项错误；1.6～1.8 s时间内，质点正在向平衡位置运动，所以其位移在减小，故D项错误。
12．选C 根据题图乙可知，t＝0时刻，小鸟的速度为正，由于速度向下为正方向，所以此时小鸟的速度方向向下，故A错误；t1时刻，小鸟的速度最大，此时小鸟受力平衡，即所受弹力等于重力，此后小鸟向下做减速运动，树枝对其的弹力逐渐增大，故t1时刻，树枝对其的弹力未达到最大，故B错误；t2时刻，小鸟的速度为0，这一瞬间停止了向下的运动，即将向上运动，根据简谐运动的特征可知，此时加速度方向向上，达到最大值，故C正确；t3时刻小鸟向上运动达到最大速度，此后小鸟将向上做减速运动，故此时小鸟处在平衡位置，不是最低点，故D错误。
13．解析：(1)由题图知，质点离平衡位置的最大距离为10 cm。
(2)在1.5 s以后的一小段时间内质点位移减小，因此质点向平衡位置运动；在2.5 s以后的一小段时间内质点位移增大，因此质点背离平衡位置运动。
(3)2 s末质点在平衡位置，因此位移为零。
答案：(1)10 cm (2)1.5 s时质点向平衡位置运动 2.5 s时质点背离平衡位置运动 (3)0