2024-2025学年新教材高中物理课时作业五简谐运动含解析新人教版选择性必修第一册

PAGE6-课时作业(五)简谐运动限时：40分钟一、单项选择题1．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是()A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也就越大D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移2．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是()A．振子在A、B两点时的速度和位移均为零B．振子在通过O点时速度的方向将发生变更C．振子所受的弹力方向总跟速度方向相反D．振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动3．一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度数值越来越大，则在这段时间内()A．振子的速度渐渐增大B．振子在向平衡位置运动C．振子的速度方向与加速度方向一样D．振子的位移渐渐增大4．一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是()A．若位移为负值，则速度肯定为正值，加速度也肯定为正值B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也肯定相同D．振子每次通过同一位置时，其速度不肯定相同，但加速度肯定相同5．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6．如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)，过eq\f(1,4)周期，振子具有正方向的最大速度．那么下列四幅图像中能够正确反映振子的振动状况的图线是()7．如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在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的变更图像如图乙所示，下列说法正确的是()A．t＝0.4s时，振子的速度方向向右B．t＝0.8s时，振子在O点和B点之间C．t＝0.6s时刻和t＝1.2s时刻，振子的速度完全相同D．t＝1.5s到t＝1.8s的时间内，振子的加速度渐渐减小8．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是()A．t＝1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t＝2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t＝3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t＝4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值9．将弹簧振子从平衡位置拉开4cm后放开，同时起先计时，其振动图像如图所示，则在t＝0.15s时()A．振子正在做加速度减小的加速运动B．振子正在做加速度增大的减速运动C．振子速度方向沿x轴正方向D．振子的位移肯定等于2cm二、多项选择题10.在右图中，当振子由A向O运动时，下列说法正确的是()A．振子的位移在减小B．振子的运动方向向左C．振子的位移方向向左D．振子的位移在增大11．如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是()A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N位移是先减小后增大D．由M→N位移始终减小12．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是()A．t＝0s时，振子的速度为零，位移为零B．t＝1s时，振子的速度为正向最大C．t＝2s时，振子的速度为负的最大值D．t＝3s时，振子的位移为负向最大13.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，若以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是()A．钢球的最低处为平衡位置B．钢球原来静止时的位置为平衡位置C．钢球振动到距原静止位置下方3cm处时位移为3cmD．钢球振动到距原静止位置上方2cm处时位移为2cm三、非选择题14.如图所示是某质点做简谐运动的振动图像．依据图像中的信息，回答下列问题．(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)质点在10s末和20s末的位移各是多少？(3)质点在15s和25s时各向什么方向运动？(4)质点在前30s内运动的路程是多少？课时作业(五)简谐运动1．解析：平衡位置是物体可以静止的位置，所以应与受力有关，与是否为振动范围的中心位置无关，A错误；振动位移是以平衡位置为初始点，到振动物体所在位置的有向线段，振动位移随时间而变更，振动物体偏离平衡位置最远时，振动位移最大，B正确，D错误；振动物体的位移与运动的路程没有关系，C错误．答案：B2．答案：D3．解析：振子的加速度数值越来越大，说明振子在向最大位移处运动，速度方向与加速度方向相反，速度越来越小，故D正确．答案：D4．解析：位移为负值时，速度可以为正也可以为负，加速度肯定为正值，A错误；弹簧振子做简谐运动时，经过同一点时受的弹力必定是大小相等、方向相同，故加速度必定相同，但经过同一点时只是速度的大小相等，方向不肯定相同，D正确；经过平衡位置时，加速度为零，速率最大，但每次经过平衡位置时的运动方向可能不同，B、C错误．答案：D5．解析：由题意和简谐运动的对称性特点知：M、N两点关于平衡位置O对称．因位移、速度、加速度和力都是矢量，它们要相同，必需大小相等、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，由此可知，A、B选项错误．振子在M、N两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，故C选项正确．振子由M到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到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选项错误．答案：C6．解析：由题给条件知：t＝eq\f(1,4)T时，振子具有正向最大速度知：此时振子通过平衡位置，即x＝0，且沿x轴正方向运动．故只有D正确．答案：D7．解析：t＝0.4s时，振子的速度向左，A错误；t＝0.8s时，振子在OA之间，B错；t＝0.6s和t＝1.2s时刻振子的速度方向相反，C错；t＝1.5s到t＝1.8s时间内，振子从B运动到O，加速度渐渐减小，D正确．答案：D8．解析：A对：t＝1s时，振子处于正的最大位移处，振子的速度为零，加速度为负的最大值．B错：t＝2s时，振子在平衡位置且向x轴负方向运动，则振子的速度为负，加速度为零．C错：t＝3s时，振子处于负的最大位移处，振子的速度为零，加速度为正的最大值．D错：t＝4s时，振子在平衡位置且向x轴正方向运动，则振子的速度为正，加速度为零．答案：A9．解析：振子正向负的最大位移处运动，加速度在增大，速度在减小，故A错误，B正确；振子的速度方向沿x轴负方向，C错误；在0.1～0.2s内振子做变速运动，故振子的位移不等于2cm，D错误．答案：B10．解析：对简谐运动而言，其位移总是相对平衡位置O而言，所以C、D错误．由于振子在O点右侧由A向O运动，所以振子的位移方向向右，运动方向向左，位移不断减小，故A、B项正确．答案：AB11．解析：由简谐运动图像可知，P→Q，离开平衡位置的位移增大，向正方向运动，速度减小；物体从正方向最大位移处向负方向运动，先后经过M、N两点，且N点在平衡位置另一侧，故从M→N位移先减小后增大．答案：AC12．解析：t＝0s时，振子过平衡位置向x轴正方向运动，速度最大，此时位移为零，A错误；t＝1s时，振子在x轴正向最大位移处，速度为零，B错误；t＝2s时，振子过平衡位置向x轴负方向运动，速度为负的最大值，C正确；t＝3s时，振子的位移为负向最大，D正确．故选C、D.答案：CD13．解析：振子平衡位置的定义为振子静止时的位置，故选项A错误，B正确．振动的位移为从平衡位置指向某时刻物体所在位置的有向线段，据题意规定竖直向下为正方向，所以当钢球振动到原静止位置下方时位移为正，振动到原静止位置上方时位移为负，即C选项中位移为3cm，D选项中位移为－2cm，可推断选项C正确，D错误．答案：BC14．解析：(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小，由题图看出，此距离为20cm.(2)质点在10s末的位移x1＝20cm,20s末的位移x2＝0