高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动的描述精品同步训练题

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1．如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐振动，O为平衡位置，，若振子从B第一次运动到O的时间是0.5s，则下列说法正确的是（ ）
A．振幅是10cmB．振动周期是1s
C．经过一次全振动，振子通过的路程是10cmD．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm
2．航天员在空间站做了一系列实验。若航天员用弹簧振子做振动实验，得到振子的振动图线如图所示。在0～1.0 s内，振子速度大小不断增大且方向沿y轴正方向的时间段是（ ）
A．0 ~ 0.25 s
B．0.25 ~ 0.5 s
C．0.5 ~ 0.75 s
D．0.75 ~ 1.0 s
3．（多选）一个弹簧振子的振幅是A，周期为T，若在的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中一定正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．物体A做简谐运动的振动方程是，物体B做简谐运动的振动方程是。比较A、B的运动，下列说法正确的是（ ）
A．振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 m
B．周期是标量，A、B周期相等，都为100 s
C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB
D．A的相位始终滞后B的相位
5．如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且，振子第一次由M到N的时间为，不计一切阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．振子振动的振幅为、频率为
B．振子由M到O的时间为
C．从释放振子开始计时，振子在内通过的路程为
D．从释放振子开始计时，振子在末偏离平衡位置的位移大小为
6．有一弹簧振子，振幅为，周期为，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（ ）
A．B．
C．D．
7．如图所示为弹簧振子在到内的振动图像，下列判断正确的是（ ）
A．时，振子的振动方向向上
B．在到时间内，振子的速度减小，加速度增大
C．在到时间内，振子的加速度和速度都增大
D．在到时间内，振子的位移为零
8．在我国，近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示，取竖直向上为位移的正方向。则（ ）
A．在t=0.3s时刻，鱼漂的速度方向竖直向下
B．在t=0.3s时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下
C．该鱼漂的振动频率为2.5Hz
D．该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段
9．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑的水平面上的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的变化如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子，振动周期为1.6s，振幅为24cm
B．0.5s末和1.1s末，振子的速度相同
C．在时间内，振子的速度和加速度方向始终相反
D．振子做简谐运动的表达式为
10．如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题：
(1)写出该振子的振幅和周期，写出简谐运动的位移时间关系；
(2)求出在时振子相对平衡位置的位移是多少；振子在前20s的路程是多少？
11．（多选）如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧原长，劲度系数为，质量为的小球从距弹簧上端高度为的P点由静止释放，小球与弹簧接触后立即与弹簧上端粘连，并在竖直方向上运动。弹簧始终在弹性限度以内，不计阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小球与弹簧接触后立即做减速运动
B．弹簧的最大形变量为0.2m
C．小球与弹簧粘连后，再次弹到最高点时弹簧拉伸0.2m
D．小球与弹簧粘连后，能弹到的最高点距离水平面0.6m
12．（多选）如图所示，在固定的光滑水平硬杆上，套有上端开口的滑块，滑块的质量为，滑块的左端与一弹簧连接，弹簧的左端与墙壁固连，弹簧原长时滑块所处位置记为，在点正上方处有一比滑块开口略小、质量为的小球，初始时滑块静置于点左侧的处，现将滑块与小球同时由静止释放，发现滑块第一次经过点时小球恰好嵌于其中，忽略嵌入时间，已知弹簧的弹性势能的公式为，为弹簧的形变量，弹簧振子的周期公式为，为弹簧振子的质量，为弹簧的劲度系数，取，，则（ ）
A．弹簧的劲度系数为B．小球落入滑块后振子的振幅变为
C．滑块释放后内的路程为D．滑块释放后内的路程为
13．P、Q两个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中不正确的是（ ）
A．P、Q的振幅之比是2∶1
B．P、Q的振动周期之比是2∶1
C．P、Q在0~1.2s内经过的路程之比是1∶1
D．时刻，P、Q的位移大小之比是4∶5
14．（多选）如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子的简谐运动的图像，两个振子的质量相等，已知简谐运动周期公式，弹簧弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，则（ ）
A．甲振子的振动位移B．甲、乙两振子的振幅之比为
C．甲、乙两振子的最大加速度之比为D．甲、乙两振子的机械能之比为
15．（多选）如图所示，两完全相同、质量均为m的物体A、B（不粘连）叠放在竖直轻弹簧上处于静止状态，现对物体A施加一竖直向上的恒力，重力加速度大小为g，在物体A、B的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体A的最大加速度为
B．轻弹簧中的最小弹力为mg
C．物体A、B间支持力的最小值为
D．物体A、B间支持力的最大值为
16．如图所示，把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球A穿在沿水平x轴的光滑杆上，能够在杆上自由振动。把小球A沿x轴拉开一段距离，小球做振幅为R的简谐运动，O为平衡位置。另一小球B在竖直平面内以为圆心，在电动机的带动下，沿顺时针方向做半径为的匀速圆周运动，与在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B，然后调节B球转动的角速度，可以实现小球B在方向上的“影子”和小球在轴上的位置时刻重合。已知弹簧劲度系数为，弹簧的弹性势能表达式为是弹簧的形变量。小球的质量为，小球B的角速度为。
(1)要实现这一现象，请推导角速度与弹簧的劲度系数必须满足的关系；
(2)结合（1）的结论，请论证弹簧振子的运动周期与其振幅无关。
17．（2024·福建·高考真题）某简谐振动的图像如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．振幅B．频率
C．时速度为0D．时加速度方向竖直向下
18．（2024·北京·高考真题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．时，弹簧弹力为0
B．时，手机位于平衡位置上方
C．从至，手机的动能增大
D．a随t变化的关系式为
19．（2024·浙江·高考真题）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A．时刻小球向上运动B．时刻光源的加速度向上
C．时刻小球与影子相位差为D．时刻影子的位移为
20．（2023·山东·高考真题）（多选）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（ ）

A．B．C．D．