23简谐运动的回复力和能量新教材人教版高中物理选择性必修第一册同步检测.docx
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23简谐运动的回复力和能量新教材人教版高中物理选择性必修第一册同步检测
高中物理选择性必修第一册第二章机械振动
第3节简谐运动的回复力和能量
一、单项选择题
1．关于简谐运动，下列说法中正确的是（）
A．回复力总是指向平衡位置
B．物体在平衡位置受到的合力一定为零
C．加速度和速度方向总跟位移的方向相反
D．做简谐运动的物体如果位移越来越小，则加速度越来越小，速度也越来越小
2．某弹簧振子振动的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．振子振动周期为
，振幅为
B．
时振子的速度为零，加速度为正向的最大值
C．从
到
过程中振子动能增大，势能减小
D．
时振子的速度为负向的最大值
3．如图所示，水平弹簧振子以坐标原点O为水平位置，沿x轴在M，N之间做简谐运动，其运动方程为
，则（ ）
A．t=0.5s时，振子的位移最小
B．t=1.5s时，振子的加速度最小
C．t=2.25s时，振子的速度沿x轴负方向
D．t=0到t=1.5s的时间内，振子通过的路程为15cm
4．一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两点受回复力相同
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
5．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知（ ）
A．t=0.2s时，振子的速度方向向左
B．t=0.6s时，振子的加速度方向向左
C．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的动能逐渐减小
D．t=0到t=2.4s的时间内，振子通过的路程是80cm
6．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．则（）
A．任意时刻甲振子的位移都比乙振子的位移大
B．零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同
C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值
D．第2秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大
7．如图所示为做简谐运动物体的振动图像．由图可知（）
A．0~0.5s时间内，物体的加速度从零变为正向最大
B．0.5s~1.0s时间内，物体所受回复力从零变为正向最大
C．1.0s~1.5s时间内，物体的速度从零变为正向最大
D．1.5s~2.0s时间内，物体的动量从从零变为正向最大
8．有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如下图所示．下列关于下图中
（1）~（4）的判断正确的是（）
A．图
（1）可作为该物体的速度--时间图象
B．图
（2）可作为该物体的回复力--时间图象
C．图（3）可作为该物体的回复力--时间图象
D．图（4）可作为该物体的回复加速度--时间图象
9．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（）
A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小
B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大
C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功
D．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做负功
10．如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在
之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（ ）
A．在
时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大
B．从
时刻开始计时，接下来
内，两物块通过的路程为A
C．在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小
D．两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m，则M的振幅不变
二、多项选择题
11．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在一个周期内的振动图像如图所示，关于这个图像，下列哪些说法是不正确的是（）
A．t=1.25s时，振子的加速度方向为正，速度方向也为正
B．t=1.7s时，振子的加速度方向为负，速度方向也为负
C．t=1.0s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t=1.5s时，振子的加速度为零，速度为负的最大值
12．如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（ ）
A．在t＝0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大
B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子在同一位置
C．从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动
D．在t＝0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能
E.在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，振子速度都为零
13．一水平弹簧振子沿x轴方向做简谐运动，平衡位置在坐标原点，向x轴正方向运动时弹簧被拉伸，振子的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，振子质量为m＝0.1kg，则（ ）
A．在0~4s内振子做了1.75次全振动
B．图中A点对应的时刻振子的加速度大小为5m/s2
C．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向
D．图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N，方向指向x轴的负方向
14．某弹簧振子做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=10
cos4πt（cm）。
下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子的振幅为10cm
B．弹簧振子的频率是2Hz
C．在t=0.125s时，弹簧振子的速度最大
D．在t=0.25s时，弹簧振子的回复力最大
E.在t=0.5s时，弹簧振子在平衡位置
15．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，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的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t=0.8s时，振子的速度方向向左
B．t=0.2s时，振子在O点右侧6
cm处
C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度相同
D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的加速度逐渐增大
三、填空题
16．一个弹簧振子被分别拉离平衡位置
和
处放手，使它们都做简谐运动，则前后两次振幅之比为______，周期之比为______，回复力的最大值之比为________.
17．如图给出两个弹簧振子A、B做简谐运动的图像，则在8s—10s内，A的速度方向沿y轴________，大小在逐渐________；而B在这段时间内，其加速度方向沿y轴________，大小在逐渐________。
在
时，A、B振子都通过平衡位置，并且它们的速度大小相等、方向相反，从此时起，再经过________的时间，它们再同时通过平衡位置且速度相同。
18．如图所示，质量为m的物体被放到劲度系数为k弹簧上，并使其在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，重力加速度为g。
则该简谐运动的平衡位置离O点（弹簧处于原长时其上端的位置）的距离为_______；振动过程中物体对弹簧的最小压力为_________；要使物体在振动过程中不离开弹簧，振幅不能超过_______。
四、解答题
19．有一个弹簧的劲度系数为100N/m、小球的质量为0.5kg的弹簧振子。
让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。
求：
（1）振子的振幅和周期；
（2）振子振动过程中的处于最大位移处的加速度大小。
20．如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA=100g，mB=500g，系统静止时弹簧伸长x=15cm，未超出弹性限度．若剪断A、B间绳，则A在竖直方向做简谐运动，求：
（1）A的振幅为多大．
（2）A的最大加速度为多大．（g取10m/s2）
21．如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m=1kg的小球，小球静止时弹簧伸长量为10cm．现使小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最低点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移，随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2．
（1）写出小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式；
（2）求出小球在0~12.9s内运动的总路程和12.9s时刻的位置；
（3）小球运动到最高点时加速度的大小．
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
C
C
B
D
D
C
A
D
二、多项选择题
11
12
13
14
15
AB
BCE
CD
BCD
AB
三、填空题
16．1:
21:
11:
2
17．负向增大正向减小20s
18．
四、解答题
19．
（1）10cm，0.2s；
（2）20m/s2
20．
（1）12.5cm
（2）50m/s2
21．
（1）
（2）215cm；0（3）5m/s2
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