人教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动2 简谐运动的描述习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动2 简谐运动的描述习题，共10页。试卷主要包含了基础巩固，拓展提升等内容，欢迎下载使用。

一、基础巩固
1．下列物理量中，描述物体振动快慢的物理量是（ ）
A．频率B．速度C．回复力D．振幅
【答案】A
【解析】频率是指单位时间内完成全振动的次数，是描述周期性运动快慢的物理量，故A正确；速度是描述运动快慢的物理量，不是描述振动快慢的，故B错误；回复力F=-kx，是时刻变化的，与位移有关，故C错误；振幅反映了振动的强弱，不是描述物体振动快慢的物理量，故D错误。故选A。
2．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
【答案】C
【解析】因M、N两点的速度大小相同，则M、N两点关于O点对称，故振子在M、N两点对平衡位置的位移大小相同，方向相反，选项B错误；根据F=-kx可知，振子在M、N两点所受弹簧弹力大小相同，方向相反，选项A错误；由牛顿第二定律可知振子在M、N两点加速度大小相等，选项C正确；从M点到N点，由于弹力的大小不断变化，故振子先做变加速运动，后做变减速运动，选项D错误；故选C。
3．某弹簧振子简谐运动图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．t=1s时，振子的加速度为零
B．t=2s时，振子的速度最大
C．t=3s时，振子的位移最小
D．t=4s时，振子的振幅为零
【答案】B
【解析】t=1s时，振子的位移为正向最大，由胡克定律F=-kx可知，此时振子的回复力最大，根据牛顿第二定律，可知振子的加速度最大，故A错误； t=2s时，振子在平衡位置处，速度达到最大，故B正确；t=3s时，振子的位移为负的最大，故C错误；t=4s时，位移为零，但振幅仍为5cm，故D错误。故选B。
4．如图所示，一弹簧振子做等幅振动，取向右为正，A、B两处为最大位移处，O为平衡位置,C为AO间某一位置，则振子（ ）
A．从B→O时，位移是正值，加速度为正值
B．从O→B时，位移是正值，速度为正值
C．运动至C处时，位移为负值，加速度为负值
D．运动至C处时，位移为正值，加速度为负值
【答案】B
【解析】从B→O时，位移是正值，加速度为负值。故A错误；从O→B时，位移是正值，速度为正值。故B正确；运动至C处时，位移为负值，加速度为正值。故CD错误。故选B。
5．如图所示，小球P连接着轻质弹簧放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O点为小球的平衡位置，把小球拉到A点（）；轻轻释放，经小球动到O点，如果把小球P拉到点（）；则释放后小球第一次运动到O点所需的时间为
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】根据简谐运动特点可知，振子振动的周期与振幅无关，所以从点释放后小球第一次运动到O点所需的时间仍然为，故B正确，ACD错误。故选B．
6．在内，甲振动30次，乙振动75次，则
A．甲的周期为，乙的周期为
B．甲的周期为，乙的周期为
C．甲的频率为，乙的频率为
D．甲的频率为，乙的频率为
【答案】D
【解析】根据题意甲的周期与频率：，根据题意甲的周期与频率：，故D正确，ABC错误。故选D．
7．一位同学在进行呼啦圈运动时，内扭动腰部3次，则呼啦圈转动的频率为
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】根据题意可知周期：；根据频率和周期的关系：，故A正确，BCD错误。故选A．
8．一次全振动的过程，就是振动的物体
A．从任意位置出发又回到这个位置
B．从一侧最大偏移位置运动到另一侧最大偏移位置
C．从某一位置出发又以同一运动方向回到此位置
D．从平衡位置出发又回到平衡位置
【答案】C
【解析】在机械振动中，物体连续两次以完全相同的速度（包括大小、方向）经过同一位置所用的时间才是一个周期，所以一次全振动的过程，就是振动的物体从某一位置出发又以同一运动方向回到此位置，故C正确，ABD错误。故选C．
9．劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（ ）
A．振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向
B．振子的速度方向指向x轴的负方向
C．在0~4s内振子作了1.75次全振动
D．在0~4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0
【答案】A
【解析】由图可知A在t轴上方，位移x=0.25cm，所以弹力，即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向，A正确；由图可知过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向x轴的正方向，B错误；由图可看出，t=0、t=4s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4s内经过两个周期，振子完成两次全振动，C错误。由于t=0时刻和t=4s时刻振子都在最大位移处，故位移为零，又由于振幅为0.5cm，在0～4s内振子完成了2次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为s=2×4×0.50cm=4cm，D错误。故选A。
10．如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故A正确．
11.一弹簧振子的位移x随时间t变化的关系式为x＝0.1sin(2.5πt+)，位移x的单位为m，时间t的单位为s。则弹簧振子的周期为_____s;弹簧振子的振动初相位_______;在t＝0.4s时，振子的位移_____m，振子的加速度是_______(填最大或最小)。在t＝0.4s到t＝0.6s时间段内振子的动能________(填增加或减小)。
【答案】0.8 -0.1 最大 增加
【解析】[1]由，可得，则周期。
[2] 由，初相位为。
[3] 时，位移，。
[4] 根据，振子是从正向最大位移处开始振动，当振子振动了半个周期，振子振动到了负向最大位移，所以加速度达到了最大值。
[5]从到振子是从最大位移向平衡位置振动，速度逐渐增大，振子的动能逐渐增大。
12.如图所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为，周期为.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为和，则______ (填“>”、“”、“