2.2簡諧運動的描述同步練習2021—2022學年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．一彈簧振子在水平方向振動，則當振子遠離中心位置時，逐漸增大的是（　?。?/span>A．彈性勢能 B．重力勢能 C．動能 D．機械能2．下列關于簡諧運動的說法中正確的是（          ）A．位移減小時，加速度減小，速度也減小B．位移方向總跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．水平彈簧振子從平衡位置開始朝左運動時，加速度方向跟速度方向相同，朝右運動時，加速度方向跟速度方向相反D．物體的運動方向指向平衡位置時，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置時，速度方向跟位移方向相同3．某物體在做機械振動，表征其振動快慢的物理量是（　?。?/span>A．振幅 B．周期C．速度 D．加速度4．如圖所示，對做簡諧運動的彈簧振子m的受力分析，正確的是(　　)A．重力、支持力、彈簧的彈力B．重力、支持力、彈簧的彈力、回復力C．重力、支持力、回復力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力5．一彈簧振子做簡諧振動，在t=0時位移為零，它的能量E隨時間t的變化關系示意圖如圖所示，其中正確的是（　　）A． B．C． D．6．如圖為某質(zhì)點的振動圖像，下列判斷正確的是（　?。?/span>A．質(zhì)點的振幅為10cmB．質(zhì)點的周期為4sC．t＝4s時質(zhì)點的速度為0D．t＝7s時質(zhì)點的加速度為07．有一個彈簧振子，振幅為，周期為，初始時具有負方向的最大加速度，則它的振動方程是（　　）A． B．C． D．8．如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上作簡諧運動，振動過程中A、B之間無相對運動，設彈簧勁度系數(shù)為k，當物體離開平衡位置的位移x時，AB間摩擦力的大小等于（　?。?A．0 B．kx C． D．9．如圖所示，一絕緣輕質(zhì)彈簧兩端連接兩個帶有等量正電荷的小球A、B，小球B固定在斜面上，小球A放置在光滑斜面上，初始時小球A處于靜止狀態(tài)，若給小球A一沿彈簧軸線方向的瞬時沖量，小球A在運動過程中，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)。則（　?。?/span> A．初始小球A處于靜止狀態(tài)時，彈簧一定處于拉伸狀態(tài)B．給小球A瞬時沖量后，小球A將在斜面上做簡諧運動C．給小球A瞬時沖量后，小球A沿斜面向上運動到最高點時，加速度方向一定沿斜面向下D．給小球A瞬時沖量后，小球A沿斜面向上運動過程中，減小的電勢能一定等于小球增加的機械能10．光滑水平面內(nèi)的彈簧振子做簡諧運動，經(jīng)過半個周期，振子（　?。?/span>A．動量一定不變 B．速度一定不變C．加速度一定不變 D．動能一定不變11．一質(zhì)點做簡諧運動，則下列說法中正確的是（             ）A．若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．質(zhì)點通過平衡位置時，速度為零，加速度最大C．質(zhì)點每次通過平衡位置時，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．質(zhì)點每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同12．如圖所示，振子在之間做簡諧運動，是平衡位置，是的中點．已知振子經(jīng)向右第一次運動到所用的時間為，經(jīng)向右第一次運動到所用的時間為，以下說法正確的是（       ）A． B． C． D．周期為13．如圖所示,質(zhì)量為mA的物塊A用不可伸長的細線吊著,在A的下方用彈簧連著質(zhì)量為mB的物塊B,開始時靜止不動.現(xiàn)在B上施加一個豎直向下的力F,緩慢拉動B使之向下運動一段距離后靜止,彈簧始終在彈性限度內(nèi),希望撤去力F后,B向上運動并能頂起A,則力F的最小值是 (     )A．B．C．D．14．如圖所示的彈簧振子在A、B之間做簡諧運動，O為平衡位置，則下列說法不正確的是（       ） A．振子的位移增大的過程中，彈力做負功B．振子的速度增大的過程中，彈力做正功C．振子的加速度增大的過程中，彈力做正功D．振子從O點出發(fā)到再次回到O點的過程中，彈力做的總功為零15．一彈簧振子沿水平方向放置，取向右為正方向，其振動圖像如圖所示。由圖可知（　　）A．t=1.0s時振子的速度為零，加速度為正的最大值B．在1.0s~1.5s內(nèi)振子的速度增加，加速度為負值C．在2.0s~2.5s內(nèi)振子的速度減小，加速度為負值D．t=2.5s時振子的速度為零，加速度為負的最大值二、填空題（共4題）16．振動的周期T：做簡諧運動的物體完成一次___________的時間。振動的頻率f：單位時間內(nèi)完成___________的次數(shù)。17．如圖所示，一個質(zhì)點在平衡位置O點附近做簡諧運動，B、C兩點分別為質(zhì)點振動過程中的最大位移處，若從O點開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點，再繼續(xù)運動,又經(jīng)過0.3s它第二次經(jīng)過M點，則再經(jīng)過__________s該質(zhì)點第三次經(jīng)過M點。18．如圖甲，彈簧振子在BC間振動，O為BC的中點，若取水平向右為正方向，其振動圖像如圖乙所示，可知，BC間距離為_________，從開始，經(jīng)過_____振子第二次到B點．19．已知彈簧振子做簡諧運動時的周期公式為T=2，其中T是簡諧運動的周期，k是輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)，m是振子的質(zhì)量，萊蕪第一中學的學生尚清北以該公式為原理設計了測量輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k的實驗裝置（如圖所示），圖中S是光滑水平面，L是輕質(zhì)彈簧，Q是帶夾子的金屬盒；P是固定于盒上的遮光片，利用該裝置和光電計時器能測量金屬盒振動時的頻率。（1）實驗時配備一定數(shù)量的的砝碼，將它們中的一個或幾個放入金屬盒內(nèi)可改變振子的質(zhì)量，從而可以進行多次實驗。（2）通過實驗尚清北同學測得了振動頻率f和振子質(zhì)量m的多組實驗數(shù)據(jù)，他想利用函數(shù)圖像處理這些數(shù)據(jù)，若以振子質(zhì)量m為直角坐標系的橫坐標，則為了簡便地繪制函數(shù)圖像，較準確地求得k，應以______為直角坐標系的縱坐標。（3）若在記錄振子質(zhì)量的數(shù)據(jù)時未將金屬盒質(zhì)量m0考慮在內(nèi)，振動頻率f的數(shù)據(jù)記錄準確，利用現(xiàn)有的這些數(shù)據(jù)結合上述圖像，能否準確地求得輕質(zhì)彈簧L的勁度系數(shù)k？______（填“能”或“不能”），圖線上取兩點（m1，）和（m2，），則可求出勁度系數(shù)k=______。三、綜合題（共4題）20．某同學設計了一個測物體質(zhì)量的裝置，如圖所示，其中P是光滑水平面，k是輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)，A是質(zhì)量為M的帶夾子的標準質(zhì)量金屬塊，Q是待測物體的質(zhì)量．已知該裝置的彈簧振子做簡諧運動的周期為T＝2π，其中，m是振子的質(zhì)量，k是與彈簧的勁度系數(shù)有關的常數(shù)．當只有A物體振動時，測得其振動周期為T1，將待測物體Q固定在A上后振動周期為T2，則待測物體的質(zhì)量為多少？這種裝置比天平優(yōu)越之處是什么？21．兩木塊A、B質(zhì)量分別為m、2m，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A做簡諧運動，在A振動過程中，木塊B剛好未離開地面。求：（1）木塊A的最大加速度；（2）A的振幅；（3）最初下壓的外力是多大？22．如圖甲所示，質(zhì)量為m的小球懸掛在一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端，靜止后小球所在的位置為O點。取O點為坐標原點，豎直向下為x軸正方向建立坐標系?，F(xiàn)將小球從O點向下拉一小段距離A，然后釋放。已知重力加速度為g，小球在運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。(1)請證明：小球做簡諧運動。(2)從小球在位移A處釋放開始計時，請在圖乙坐標系中定性畫出小球在一個周期內(nèi)的位移-時間圖像。(3)求小球在做簡諧運動過程中的加速度a與位移x的表達式，并在圖丙中畫出小球的a-x圖像。23．一個彈簧振子做簡諧運動，頻率為，振幅為.當振子具有最大正向速度的瞬時開始計時，在圖畫出振動圖像.(        )
參考答案：1．A2．D3．B4．A5．A6．B7．A8．D9．C10．D11．D12．B13．A14．C15．B16．     全振動     全振動17．12.3s或3.9s18．     2     3.519．          能     20．M；測量誤差小21．（1）；（2）；（3）22．(1)取豎直向下為正方向．物體靜止在O點時kx0=mg將物體從O點向下拉離的距離為x時，彈簧的彈力大小 k（x0+x）物體振動的回復力大小為 F=k（x0+x）-mg=kx回復力方向豎直向下，與位移方向相反，則位移為x時有F=-kx符合簡諧運動的特征，所以物體做簡諧運動．(2)從小球在位移A處釋放開始計時，小球的位移時間圖像如圖所示(3)由牛頓第二定律可知則做出a-x圖像如圖23．  

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第二節(jié) 簡諧運動的描述

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