2.1简谐运动 同步练习

试卷第=page11页，共=sectionpages33页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．下列日常生活中常见情形中不属于机械振动的是（

）A．水中浮标上下浮动 B．秋千的摆动C．拨动后的琴弦 D．表针沿表盘转动3．如果质点的位移与时间关系遵从正弦函数规律，这样的运动叫做简谐运动。根据图中各图象可以判断出物体可能做简谐运动的是（）A．①② B．③④ C．①③ D．②④4．关于简谐运动，下列说法错误的是A．简谐运动是最简单、最基本的机械振动B．做简谐运动的物体的运动轨迹是正弦（或余弦）曲线C．简谐运动的回复力大小跟其振动位移大小一定成正比D．波上各点做简谐运动时形成的波叫简谐波5．关于做简谐运动物体的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是（）A．位移减小时，速度增大，加速度也增大B．位移方向总跟加速度方向相反，但跟速度方向相同C．物体远离平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相同D．物体通过平衡位置时，回复力为零，故处于平衡状态6．弹簧振子在做简谐运动的过程中，下列说法正确的是（

）A．加速度的方向总是与位移的方向相同，而与速度方向相反B．在物体靠近平衡位置运动时，速度方向与位移方向相反，且大小都减小C．从平衡位置到最大位移处它的动能逐渐减小D．从最大位移处到平衡位置它的机械能逐渐减小7．关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（）A．简谐运动是匀变速运动B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量C．简谐运动的回复力可以是恒力D．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动8．如图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，以向右为正方向，则振子在B、C之间振动时（

）A．位移为负、速度为正 B．位移为正、速度为负C．位移为负、速度为正 D．位移为正、速度为负9．物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（）A．物体到达平衡位置时，合力一定为零B．平衡位置就是回复力为零的位置C．每次通过同一位置时，位移、速度和加速度一定相同D．简谐运动的图像表示质点振动的轨迹10．质点做简谐运动，下列说法正确的是（）A．它受到的回复力始终不为零B．速度方向总是跟位移方向相反C．位移越大则回复力越大D．简谐运动是匀变速运动11．对水平弹簧振子，下列说法正确的是()A．每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同B．通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值12．下列说法中正确的是A．多普勒效应是由于波的干涉引起的B．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，速度一定相同C．两列波发生干涉时，振动加强的质点，位移始终最大D．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象13．关于机械振动的几种说法中正确的是（

）A．单摆做简谐运动的回复力是由重力和的拉力的合力提供的B．单摆做简谐运动的周期和小球的质量无关，但和振幅有关C．物体做受迫振动的周期由物体的固有周期决定，与驱动力周期无关D．水平方向的弹簧振子的加速度与偏离平衡位置的位移成正比14．某鱼漂的示意图如图所示O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点O。用手将鱼漂向下压，使点M到达水面，松手后，鱼漂会上下运动，上升到最高处时，点N到达水面。不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（）A．鱼漂的运动是简谐运动B．点O过水面时，鱼漂的加速度最大C．点M到达水面时，鱼漂具有向下的加速度D．鱼漂由上往下运动时，速度越来越大15．水平方向的弹簧振子做简谐运动，某段时间内加速度增大，则该段时间内（）A．速度增大，位移增大 B．速度减小，位移增大C．速度增大，位移减小 D．速度减小，位移减小二、填空题（共4题）16．一弹簧振子在水平面内做简谐运动，其表达式为x=10sin(10πt+π）cm，该弹簧振子周期T=______s．从=0时刻开始，经过______，弹簧振子第一次具有正向最大加速度．弹簧振子在第一个周期内，从______s到______s沿正方向运动且弹性势能逐渐增大．17．一个质点做简谐运动，振幅是4cm，频率是2.5Hz,该质点从平衡位置起向正方向运动，经2.5s，质点的位移为________cm,路程为________cm．18．如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F－t图象，现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图象．(1)滑块做简谐运动的回复力是由________提供的；(2)由图乙所示的F—t图象可知，滑块做简谐运动的周期为________s；(3)结合F—t图象的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．19．（1）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是_________m，振动周期为_________s，图乙表示质点_____(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为___________m/s．（2）惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是__________________．（3）描述简谐运动特征的公式是x＝_______．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下．若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动________(填“是”或“不是”)简谐运动．三、综合题（共4题）20．证明:竖直悬挂的弹簧振子的振动是简谐运动.21．如图甲所示，一个三角形物块固定在水平桌面上，其光滑斜面的倾角为θ=30°，物体A的质量为mA=0.5kg，物体B的质量为mB=1.0kg（A、B均可视为质点），物体A、B并列在斜面上且压着一劲度系数为k=125N/m的轻弹簧，弹簧的下端固定，上端拴在A物体上，物体A、B处于静止状态。（g取10m/s2）（1）求此时弹簧的压缩量是多少；（2）将物体B迅速移开，物体A将做周期为0.4s的简谐运动，若以沿斜面向上的方向为正方向，请在图乙所给的坐标系中作出物体A相对平衡位置的位移随时间的变化曲线图，并在图中标出振幅；（3）将物体B迅速移开，试证明物体A在斜面上做简谐运动。22．两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为k1、k2，它们与一个质量为m的小球组成弹簧振子，静止时，两弹簧均处于原长，如图所示．试证明弹簧振子做的运动是简谐运动．23．如图所示为一弹簧振子在A、C间振动，图中黑点为振子球心的位置。(1)画出振子位于C点时离开平衡位置O的位移；(2)标出振子位于A点时加速度的方向。答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C2．D3．C4．B5．C6．C7．B8．A9．B10．C11．A12．D13．D14．A15．B16．

0.2

0.05

0.10

0.1517．

4

10018．

弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力(或弹簧弹力、重力和斜面支持力的合力)

0.4

19．

0.8

4

L

0.5

C

不是20．振子处于平衡状态时有mg=kx0当振动过程中向下相对平衡位置的位移为x时振子所受的合力为F=mg-k（x+x0）联立，可得F=-kx符合简谐运动的回复力公式，故为简谐运动。21．（1）0.06m；（2）；（3）设物体A在平衡位置时弹簧的压缩量为x0，则有mAgsinθ=kx0当物体A经过平衡位置下方的某一位置时，相对平衡位置的位移的大小为x，则由以上两式得F=kx且位移的方向与F