粤教版高中物理选择性必修第一册·第二章机械振动 第一节机械运动（同步练习含答案）

课时把关练

第一节 简谐运动

1.把水平的弹簧振子抽象为理想模型时，不可以忽略的是（　）

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

2.以下运动中，属于机械振动的是（　）

a                      b

C                     d

A.图a，小球在光滑的V型槽内来回运动

B.图b，弹簧振子竖直放置，下端固定，按压小球释放后小球在竖直平面内上下振动

C.图c，小球与墙壁碰撞无能量损失，在光滑的平面上来回运动

D.图d，忽略空气阻力，乒乓球在竖直平面内上下运动

3.如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动的系统，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，下列说法正确的是（　）

A.钢球的最低处为平衡位置

B.钢球的最高处为平衡位置

C.钢球速度为0时的位置为平衡位置

D.钢球原来静止时的位置为平衡位置

4.关于弹簧振子运动的位移、速度和加速度的关系，下列哪些说法正确（　）

A.位移减小时，加速度增大，速度增大

B.位移方向总跟加速度的方向相反，跟速度方向相同

C.振子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.振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同；朝右运动时，加速度的方向跟速度的方向相反

5.如图所示为一水平弹簧振子，M、N两点关于平衡位置O点对称，忽略摩擦和空气阻力，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两点相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，一个在C、D间做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点，历时0.5 s；过B点后再经过t=0.5 s，质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点。则质点从离开O点到再次回到O点历时（O点为AB的中点）（　）

A. 0.5 s  B. 1.0 s

C. 2.0 s  D. 4.0 s

7.关于回复力，下列说法错误的是（　 ）

A.回复力是物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力

B.回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供

C.回复力可能是几个力的合力，也可能是某一个力的分力

D.振动物体在平衡位置时，其所受合力为零

8.如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，忽略一切阻力，则（　）

甲　　　　　　　　　乙

A.升降机停止前在向上运动

B. 0~t1时间内小球处于失重状态，t1~t2时间内小球处于超重状态

C. t2~t3时间内弹簧弹性势能变化量等于重力势能变化量

D. t3~t4时间内小球向下运动，加速度减小

9.［多选］一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图像如图所示，a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，下列说法正确的是（　）

A.质点通过位置c时速度最大，加速度为零

B.质点通过位置b时，相对平衡位置的位移为

C.质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等

D.质点从位置a到b和从位置b到c的平均速度相等

10.如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，一端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k，将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后，小球做简谐运动，则：

（1）小球从放手运动到最低点，下降的高度为多少？

（2）小球运动到最低点时的加速度大小为多少？

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第一节 简谐运动

参考答案

1. D　

2. B　

3. D　

4. C　

5. C　解析：因位移、速度、加速度和弹力都是矢量，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，故A、B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正确。振子由M→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→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错误。

6. B　解析：根据题意，由振动的对称性可知：AB的中点为平衡位置，A、B两点对称分布在O点两侧，质点从平衡位置O点向右运动到B点的时间应为tOB=×0.5 s=0.25 s。质点从B点向右运动到D点的时间tBD=×0.5 s=0.25 s。所以质点从离开O点到再次回到O点的时间t=2tOD=2×（0.25+0.25） s=1.0 s。

7. D　解析：回复力是物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力，故A正确；回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供，故B正确；回复力可能是几个力的合力，也可能是某一个力的分力，故C正确；振动物体在平衡位置时，其所受合力不一定为零，例如单摆摆到最低点时合力不为零，故D错误。

8. D　解析：从0时刻开始，弹簧弹力增大，可知小球向下运动，可知升降机停止前向下运动，故A错误；0~tl时间内，弹力大于重力，加速度向上，小球处于超重状态，t1~t2时间内，弹力大于重力，加速度向上，小球也处于超重状态，故B错误；t2~t3时间内，小球向上做减速运动，根据系统机械能守恒，可知弹簧弹性势能变化量小于重力势能变化量，故C错误；t3~t4时间内小球向下运动，加速度方向向下，根据牛顿第二定律得：mg-F1=ma1，且由图像可知弹力逐渐增大，所以小球的加速度减小，故D正确。

9. AC　解析：位置c在平衡位置，速度最大，加速度为零，故选项A正确；质点通过位置b时，相对平衡位置的位移大于，选项B错误；质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等，选项C正确；质点从位置a到b和从位置b到c的时间相等，位移不相等，所以平均速度不相等，选项D错误。

10. 解：（1）放手后小球到达平衡位置O点，弹簧伸长了x，则：mg=kx，x=，x也是振动过程中小球到平衡位置的最大距离，所以小球从放手运动到最低点，下降高度为2x，即。

（2）小球在最高点时只受重力，其加速度为g，最低点和最高点相对平衡位置的位移大小相等，故加速度大小相等，为g。