2.2简谐运动的描述专题复习练-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（含解析）

2.2简谐运动的描述专题复习一、选择题（共14题）1．弹簧振子做简谐振动时，下列说法中不正确的是（

）A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零．B．振子做减速运动，加速度却在增大．C．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反．D．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反．2．下列关于振动的说法正确的是（）A．物体的振动范围就是振幅B．振幅是标量，它是描述振动强弱的物理量C．物体每完成一次全振动，都会通过平衡位置一次D．物体振动的周期越长，振动系统的能量就越强3．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4．如图所示，弹簧振子以点为平衡位置在、两点之间做简谐运动，、相距。小球运动到点时开始计时，时振子第一次到达点。若弹簧振子偏离平衡位置的位移随时间的变化规律满足，则下列说法正确的是（）A．周期B．振幅C．D．时，小球的位移为5．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动。取向右为正方向，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A．在t=0.2s时，振子位于A点B．在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，振子的速度相同C．从t=0到t=0.2s时间内，振子做减速运动D．在t=0.4s时，振子有最大的加速度6．一简谐振动的图像如图所示，下列说法中正确的是（）A．质点的振动频率是B．第末质点的速度是零C．在内质点经过的路程是D．在和两时刻，质点位移相等7．如图所示是一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置，则（）A．A→O时，位移为负，速度为正 B．O→B时，位移为正，加速度为负C．B→O时，位移为负，速度为正 D．O→A时，位移为负，加速度为正8．下表中给出的是做机械振动的物体的位移x或速度v与时刻的对应关系，T是振动周期.则下列选项中正确的是0T甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大A．若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB．若乙表示位移x，则甲表示相应的速度vC．若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD．若丁表示位移x，则丙表示相应的速度v9．一根自由长度为的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为的物块P．在上再放一个质量也是的物块．系统静止后，系统静止后，弹簧长度为，如图所示．如果迅速向上移去．物块将在竖直方向做简谐运动．此后，弹簧的最大长度是（

）A． B． C． D．10．弹簧振子做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（）A．弹簧振子的周期为，振幅是B．时，振子的加速度方向沿+x方向C．到的时间内，振子的速度逐渐增大D．到的时间内，振子的动能逐渐增大11．如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为x=0.1sin2.5πt(m)，t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下，t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是()A．h=1.7mB．简谐运动的周期是0.4sC．0.6s内物块运动的路程是0.2mD．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反12．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为，则下列关于质点运动的说法中正确的是A．质点做简谐运动的振幅为5cmB．质点做简谐运动的周期为4sC．在t＝4s时质点的速度最大D．在t＝4s时质点的位移最大13．如图所示小球挂在轻质弹簧下端在上下振动，小球B在竖直平面内以为圆心做匀速圆周运动，用水平平行光照射小球B，可以观察到小球B的投影总和小球重合，已知小球的质量为，小球B做圆周运动半径为，角速度为，下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数B．小球和小球B的运动周期不相等C．小球在最低点的回复力大小为D．小球做简谐运动的加速度最大值为14．如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，现将一个质量也为m的物体C从A的正上为一定高度处由静止释放，C和A相碰后的立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物体B对地面的最小弹力为，则以下说法正确的是（）A．若C物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置会更低B．C和A相碰后立即减速向下运动C．B对地面的最大弹力为D．简谐运动的振幅为二、填空题（共4题）15．如下图所示，在t＝0时刻，质点A开始做简谐运动，质点A振动的周期是________s；t＝8s时，质点A的运动沿y轴的________方向(填“正”或“负”)；在t＝3s时，质点偏离平衡位置的位移是________cm.16．质点以O为平衡位置做简谐运动，它离开平衡位置向最大位移处运动的过程中，经0.15s第一次通过A点，再经0.1s第二次通过A点，再经___________s第三次通过A点，此质点振动的周期等于_________s，频率等于___________Hz。17．如图所示，振子从平衡位置O点开始向右运动，在间做简谐运动，到P点时速率第一次等于v，经过时间通过路程后，速率第二次等于v，又经过时间通过路程后，速率第三次等于v，则该振子的振动周期______，振幅______。18．将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的小球，将小球向下拉离平衡位置后松开，小球上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取g。则（1）小球做简谐运动的周期T=_______．（2）为验证小球振动周期T与质量m的关系，需多次改变m值并测得相应的T值，并通过作图法得到周期与质量的关系．在实验过程中：①若在弹性限度内，弹簧的最大伸长量为ΔL，则实验时最大振幅A为_______；

②用停表测量周期T，在图示的哪个位置作为计时的开始与终止更好？_______（选填“（a）”、“（b）”或“（c）”）

（3）为方便用作图法处理数据，横坐标表示m，纵坐标表示T2。借助以上图象，也可以用以测量弹簧的劲度系数，若某同学在测量过程中，误将49次全振动记为50次，那么测得的劲度系数将_______（填“变大”“变小”或“不变”）。三、综合题（共4题）19．一个质点在ab间做机械振动，平衡位置是O点，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点，再继续运动，又经过2s它第二次经过M点，则该质点简谐运动的周期？20．一列振幅为2m、传播速度为5的简谐横波沿x轴传播，时刻，平衡位置处于原点O的质点运动到正向最大位移处，平衡位置处于B的质点恰好通过平衡位置向方向振动。如图所示，已知；(1)若波沿x负方向传播，波长，求波的周期；(2)若波沿x正方向传播，波长符合：，求从至时间内B处的质点通过的路程s。21．合成与分解是物理常用的一种研究问题的方法，如研究复杂的运动就可以将其分解成两个简单的运动来研究。请应用所学物理知识与方法，思考并解决以下问题。（1）如图1所示，将一小球以某速度从坐标轴原点O水平抛出，两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个“影子”，影子的位移和速度描述了小球在x、y两个方向的运动。不计空气阻力的影响。则：水平方向的“影子”做什么运动；竖直方向的“影子”做什么运动？（2）如图2所示，把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球在沿水平x轴的光滑杆上，能够在杆上自由滑动。把小球沿x轴拉开一段距离，小球将做振幅为R的振动，O为振动的平衡位置。另一小球B在竖直平面内以O′为圆心，在电动机的带动下，沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动。O与O′在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B，适当调整B的转速，可以观察到，小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。已知弹簧劲度系数为k，小球A的质量为m，弹簧的弹性势能表达式为，其中k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量。请结合以上实验，完成：a．求小球B的线速度大小?b．推导出小球A的周期表达式为。22．如图（1），弹簧振子平衡位置为O，振子在AB间作简谐振动，在图上画出振子在B点时加速度的方向和在A时的位移．参考答案：1．C2．B3．D4．C5．C6．C7．C8．A9．C10．C11．A12．C13．D14．C15．

4

正

-1016．

0.7

0.8