2021_2022学年新教材高中物理落实训练6简谐运动含解析新人教版选择性必修第一册

1、-1-/7简谐运动简谐运动（建议用时：40分钟）组基础巩固练题组一弹簧振子及其运动分析1（多选）下列关于理想弹簧振子的说法正确的是（）A任意一个弹簧和任意一个小球就可以组成理想弹簧振子B理想弹簧振子中的小球振动时，弹簧不能超出弹性限度C理想弹簧振子中小球的体积不能忽略D理想弹簧振子中的小球一旦振动起来就停不下来BD理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略，小球体积忽略不计，可看成质点，不计摩擦阻力，小球一旦振动起来将不会停下来，而小球振动时，弹簧不能超出弹性限度，故B、D正确，A、C错误。2下列所述振动系统不可看成弹簧振子的是（）A如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧与小铅球组成的系统B如图乙所示，放在光滑斜

2、面上的铁块与轻弹簧组成的系统C如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小钢球组成的系统D蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统D选项A、B、C都满足弹簧振子的条件，A、B、C不符合题意；选项D中人受空气的阻力不可忽略，且人不能看成质点，故该系统不可看成弹簧振子，D符合题意。3如图所示是一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置，贝0（）图丙3#壬j*/$企上声*丿-2-/7AA-0时，位移为负，速度为正B.O-B时，位移为正，加速度为负C.B-0时，位移为负，速度为正D.0-A时，位移为负，加速度为正C位移方向是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段，加速度方向总是指向平衡位置，而速度方向要具体看弹

3、簧振子的运动以及正方向的规定,规定向右为正方向，A0或0fB速度为负，0A或BO速度为正，所以本题正确选项为C。4.（多选）弹簧上端固定在0点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是（）A在小球运动的最低点B在弹簧处于原长时的位置C在小球速度最大时的位置D在小球原来静止时的位置CD平衡位置是振动系统不振动时，小球（振子）处于平衡状态时所处的位置，可知此时小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等，即mg二kx,也即小球原来静止的位置，故选项D正确，A、B错误；当小球处于平衡位置时，其加速度为零，速度最大，

4、选项C正确。题组二简谐运动及其图像5关于简谐运动，下列说法正确的是（）A位移的方向总指向平衡位置B加速度的方向总和位移的方向相反-3-/7C位移的方向总和速度的方向相反D速度的方向总和位移的方向相同B简谐运动位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动中位移的方向总是背离平衡位置的，而加速度的方向总是指向平衡位置的，故A选项错误，B选项正确；位移方向与速度方向可能相同，也可能相反，C、D选项错误。6（多选）关于简谐运动的振动图像，下列说法中正确的是（）A表示质点振动的轨迹，是正弦或余弦曲线B由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C表示质点的位移随时间变化的规律D由图像可判断任一时刻质点的速度

5、方向BCD简谐运动的振动图像表示质点的位移随时间变化的规律，不是运动轨迹,A错误，C正确；由图像可以判断任一时刻质点的位移和速度方向，B、D正确。7（新情境题）装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像可能正确的是（）ABCD考试.-4-/7D试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时向上提起的距离，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，开始时，试管由正向最大位移处开始运动，故正确选项为D。8在水平方向做简谐运动的质点，其振动图像如图

6、所示，假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是()A.0到1s内B.1s到2s内C.2s到3s内D.3s到4s内D位移向左表示位移为负值，速度向右表示速度为正值，物体正在由负的最大位移处向平衡位置移动，即3s到4s内，故选D。9如图所示，简谐运动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：与a点位移相同的点有哪些？(2)与a点速度相同的点有哪些？(3)图像上从a点到c点，质点经过的路程为多少？解析(1)分析图像可得a、b、e、f的位移均为1cm。c、d点的位移都是-1cm。故与a点位移相同的点为b、e、f三点。(2)由可知，图像上的a、b、e、f点对应质点运动到同一位置。

7、图像上的c、d点对应质点运动到关于0点对称的另一位置。故以上6个点的速度大小相等。再结合图像可以判断a、b、c、d、e、f6个点的运动方向分别为正向、负向、负向、正向、正向和负向。故与a点有相同速度的点为d和e。(3)图像上从a点到b点，对应质点从正方向1cm处先是到达2cm处又返回到1cm处，通过的路程为2cm。从b点到c点，对应质点从正方向1cm处经平衡位置运动到负方向1cm处，通考试.-5-/7过的路程也为2cm，故从a点到c点总共通过的路程为4cm。答案(1)b、e、f(2)d、e(3)4cmB组橐养提升塚1 (2020某某静海一中月考)关于简谐运动，下列说法正确的是()A位移减小时，

8、加速度减小，速度增大B位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C振子的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同;背离平衡位置时，速度方向跟位移方向也相同D水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同；朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反A位移减小时，振子靠近平衡位置，速度增大，加速度减小，故A正确；位移方向总跟加速度方向相反，但与速度方向可能相同、也可以相反，故B错误；振子的运动方向指向平衡位置时，是靠近平衡位置，速度方向跟位移方向相反，背离平衡位置时，速度方向跟位移方向相同，故C错误；水平弹簧振子朝左运动时，可能是远离平衡位置，也可能是靠近平衡位置，故加速度方向跟速度方向可能相反

9、，也可能相同，D错误。2.(多选)劲度系数为20N/m的水平弹簧振子，它的振动图像如图所示，则图像上的P点反映出此时刻()A弹簧振子的运动方向沿x轴正方向B振子所受弹力为0.5N，其方向沿x轴负方向C由t二0到图像上P点所示时刻振子所经过的路程为37.5cmD由t二0到图像上P点所示时刻的这段时间内，振子运动的位移为2.5cmABCP点处斜率为正值，故运动方向沿x轴正方向，A正确；此时xx10_2m,由F二kx有F考试.-6-/7二0.5N,方向指向平衡位置， 即向负方向，B正确； 路程为37.5cm,C正确； 而位移应为负方向2.5cm，D错误。3.(新情境题)如图所示，一个质量为m二1kg

10、、有小孔的小球连接在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定，该弹簧的劲度系数k二100N/m,小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。不加任何外力时，小球静止在O点位置。现将小球向右拉至A点，然后由静止释放，小球将做简谐运动，小球向左运动的最远位置是B点。其中OA二10cm,小球运动到A点时弹簧的弹性势能为1J，不计其他阻力。求：(1)小球在B点的位移大小和加速度大小；(2)小球在振动过程中的最大速度大小。解析(1)由于小球在做简谐运动，故AB两点关于O点对称，则小球在B点的位移大小x=OB二OA二10cm二0.1m小球在B点时对其受力分析，可得FB二kx二ma解得加速度大小a二10m/s2。(2)小球在O点所受合力为0,因此在O点时速度最大。小球在运动过程中机械能守恒，1由A运动到O的过程中，弹性势能转化为动能，可得已卩人二mv2解得v二-J2m/s。答案(1)0.1m10m/s2(2h.i2m/s4如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，一端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系(2)小球运动到最低点时的