高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第1节 简谐运动课堂检测

2.1简谐运动同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．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

2．下列说法不正确的是（　　）

A．被拍打的篮球上下运动是简谐运动

B．若声波波源远离观察者，则观察者接收到的声波频率减小

C．地震波既有横波又有纵波，所以房屋上下左右摆动

D．“闻其声而不见其人”是声波的衍射现象

3．关于简谐运动，下列说法正确的是（       ）

A．位移的方向总指向平衡位置

B．加速度方向总和位移方向相反

C．位移方向总和速度方向相反

D．速度方向总和位移方向相同

4．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

5．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时具有的相同物理量是（　　）

A．位移、速度和加速度 B．速度、位移和动能

C．加速度、位移和动能 D．回复力、位移和速度

6．把水平的弹簧振子抽象为理想模型时，不可以忽略不计的是(            )

A．振子所受的阻力 B．振子的形状大小

C．弹簧的质量 D．振子的质量

7．如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能达到的最远处。乙质点沿x2轴从A2点开始做初速度为零的匀加速直线运动。已知A1O1=A2O2，甲、乙两质点分别经过O1、O2时速率相等，设甲质点从A1运动到O1的时间为t1，乙质点从A2运动到O2的时间为t2，则（　　）

A．t1=t2 B．t1>t2

C．t1<t2 D．无法比较t1、t2

8．如图所示，弹簧下端悬挂一个钢球，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．如果钢球做简谐运动，则（　　）

A．弹簧对钢球的弹力是钢球做简谐运动的回复力

B．弹簧弹力为零时钢球处于平衡位置

C．钢球位于最高点和最低点时加速度大小相等

D．钢球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变

9．简谐振动属于以下哪种运动（　　）

A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动

C．非匀变速运动 D．以上运动都可能

10．如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场 中，小球在O点时，弹簧处于原长，A、B为关于O对称的两个位置，现在使小球带上负电， 并让小球从B点静止释放，那么下列说法正确的是（　　）

A．小球仍然能在 A、B 间做简谐运动，O 点是其平衡位置

B．小球从 B 运动到 A 的过程中，动能一定先增大后减小

C．小球不可能再做简谐运动

D．小球从 B 点运动到 A 点，其动能的增加量一定等于电势能的减少

11．如图所示，倾角为、长度有限的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端压一个质量为的小物块，与弹簧间不拴接，开始时处于静止状态。现有另一个质量为的小物块从斜面上某处由静止释放，与发生正碰后立即粘在一起成为组合体。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（　　）

A．被弹簧反弹后恰好可以回到的释放点

B．整个过程中、和弹簧组成的系统机械能守恒

C．当的释放点到的距离为时，恰好不会与弹簧分离

D．要使能在斜面上做完整的简谐运动，的释放点到的距离至少为

12．下列关于简谐运动的说法，正确的是（   ）

A．只要有回复力，物体就会做简谐运动

B．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大

C．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同

D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反

13．下列运动中可以看作机械振动的是（             ）

A．声带发声 B．音叉被移动

C．火车沿斜坡行驶 D．秋风中树叶落下

14．如图所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C之间振动，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移x的正方向，简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列物理量可能不同的是（     ）

A．位移 B．回复力

C．动能 D．动量

15．关于简谐运动的下列说法中，正确的是（　　）

A．位移减小时，加速度增大，速度减小

B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同

C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同

D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反

二、综合题（共4题）

16．如图，长度的木板静止于光滑水平面上，左端与固定在墙面上的水平轻弹簧相连，弹簧的劲度系数；木板左端放有一质量的小物块（可视为质点），质量的足够长木板与等高，静止于水平面上的右侧，距离右侧处固定有挡板。某时刻小物块以速度向右开始运动，向右运动到最远时恰好与相遇但不相撞，在某次到达最远处时，物块刚好离开滑到上，此过程中物块的速度始终大于木板的速度，与挡板碰撞时无机械能损失，物块与、之间的动摩擦因数均为。不计空气阻力，。

(1)证明：物块在木板上滑动过程中，做简谐运动；

(2)若与碰撞前物块和已达共速，求满足的最小值；

(3)在与发生第5次碰撞后将撤走，求的最终速度。

17．把图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。假设空气阻力可忽略不计，试证明小球的运动是简谐运动。

18．劲度为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球，向下压小球后释放，使小球开始作简谐运动。该过程弹簧对水平面的最大压力是1.6mg。求：

（1）小球作简谐运动的振幅A是多大？

（2）当小球运动到最高点时，小球对弹簧的弹力大小和方向如何？

19．O点是弹簧振子的平衡位置，在图上标出振子在B点的振动位移和在A点的加速度。

参考答案：

1．C

2．A

3．B

4．D

5．C

6．D

7．C

8．C

9．C

10．D

11．C

12．C

13．A

14．D

15．C

16．

(1)木板受到的合外力，取向右为正方向

令，则有

即在弹簧伸长时处于平衡位置，在该位置附近做简谐运动

(2)可知木板做简谐运动的振幅

对物块从开始运动至滑离木板，根据动能定理则有

解得

物块在长木板滑动，根据动量守恒定律则有

解得

对长木板，根据动能定理则有

解得

(3)与第一次碰撞后到第二次碰撞前，根据动量守恒定律则有

解得

与第二次碰撞后到第三次碰撞前，根据动量守恒定律则有

解得

与第五次碰撞后到物块与共速运动

即最终以的速度匀速向右运动

17．F=−kx，小球的运动是简谐运动

18.（1）；（2），方向向上

19．