2023鲁科版新教材高中物理选择性必修第一册同步练习-第1节　简谐运动

第2章机械振动

第1节简谐运动

基础过关练

题组一对简谐运动的理解

1.使物体产生振动的必要条件是（）

A.物体受到的各个力的合力必须指向平衡位置

B.物体受到的阻力等于零

C.物体离开平衡位置后受到回复力的作用,且物体所受的阻力足够小

D.物体离开平衡位置后受到回复力F的作用,且F=-kx（x为物体相对平衡位置的位移）

2.（多选）下列关于振动的回复力的说法正确的是（）

A.回复力方向总是指向平衡位置

B.回复力是按效果命名的

C.回复力一定是物体受到的合力

D.回复力一定由弹簧的弹力提供

题组二简谐运动中运动量的变化情况

3.（多选）如图所示,0为平衡位置,当振子由A向O运动时,下列说法中正确的是（）

i一„I

联懒蹴瞅锄

IOAI

Λ.振子的位移大小在减小

B.振子的运动方向向左

C.振子的位移方向向左

D.振子的位移大小在增大

4.（2020北京顺义期中）如图所示,一弹簧振子做等幅振动,取向右为正方向,A、B两处为最大位移处,0为平

衡位置,C为A、0间某一位置,则振子（）

/wwwvwwɔ-------r

ACOκ

A.从B-O时,位移是正值,加速度为正值

B.从O-B时,位移是正值,速度为正值

C.运动至C处时,位移为负值,加速度为负值

D.运动至C处时,位移为正值,加速度为负值

5.（多选）做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大,则这段时间内（）

A.振子的位移越来越大

B.振子正向平衡位置运动

C.振子速度与位移方向相同

D.振子速度与位移方向相反

6.（多选）弹簧振子以0点为平衡位置,在A、B两点间沿光滑水平杆做简谐运动，以下说法正确的是（）

^AAΛAΛΛΛ√

AOH

A.振子在A、B两点时的速度为零,位移不为零

B.振子在通过O点时速度的方向将发生改变

C.振子所受的弹力方向总跟速度方向相反

D.振子远离O点的运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动

题组三简谐运动中的功能情况分析

7.（2021山东六校联考）如图甲所示,光滑水平杆上套着一个小球和一个弹簧,弹簧一端固定，另一端连接在

小球上,忽略弹簧质量。小球以O点为平衡位置,在A、B两点之间做往复运动,它所受的回复力F随时间t

变化的图像如图乙,则在2~3s内，振子的动能Ek和势能E”的变化情况是（）

⅛≡fθ-

iΛ0B

卬

A.Ek变小,EP变大B.Ek变大,EP变小

C.Ek、E1,均变小D.EksEi）均变大

8.（多选）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

以0为平衡位置在A、B间振动,如图所示,下列结论正确的是（)

∣⅛⅛vw⅛vwγv',~J-

A0R

A.小球在0位置时,动能最大,加速度最小

B.小球在A、B位置时,动能最小,加速度最大

C∙小球从A经0到B的过程中，回复力一直做正功

D.小球从B到O的过程中,动能增大,势能减小,总能量不变

9.（2022湖北武汉江夏实验高中月考）如图所示,弹簧下端悬挂一个钢球,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。如果钢球做简谐运动,则（）

A.弹簧对钢球的弹力是钢球做简谐运动的回复力

B.弹簧弹力为零时钢球处于平衡位置

C.钢球位于最高点和最低点时加速度大小相等

D.钢球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变

10.（2022四川自贡期末）如图所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连,在弹性限度

内,A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），两者保持相对静止。则下列说法正确的是（）

A.A和B均做简谐运动

B.作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成反比

C.B对A的静摩擦力对A做功,而A对B的静摩擦力对B不做功

D.B对A的静摩擦力始终对A做正功,而A对B的静摩擦力始终对B做负功

题组四简谐运动的证明

IL（多选）如图所示,物体m系在两弹簧之间,弹簧劲度系数分别为k∣和k2,且k,=k,k2=2k,两弹簧均处于自然

状态。今向右拉动物体m,然后释放,物体m在B、C间振动,0为平衡位置（不计阻力），试分析物体m的运动

是否是简谐运动。

12.如图所示,将一劲度系数为k、原长为L。的轻弹簧的一端固定在倾角为。的光滑斜面的顶端,另一端连接

一质量为m的小球。将小球沿斜面下拉一段距离后松手。试证明小球的运动是简谐运动。

答案全解全析

第2章机械振动

第1节简谐运动

基础过关练

1.C振动物体所受的合力不一定只提供回复力,A错;物体在离开平衡位置后受到回复力作用，且所受阻力

足够小时,才能发生振动,B错,C对;F=-kx只是做简谐运动的物体所受回复力的条件,而不是所有振动物体所

受回复力的条件,D错。

2.AB回复力是按效果命名的,是指向平衡位置使振动物体回到平衡位置的力，可以由某个力或某几个力的

合力提供,也可以由某个力的分力提供,故A、B正确,C错误;在水平弹簧振子中,弹簧的弹力提供回复力,但

在其他振动中,不一定由弹簧弹力提供回复力,D错误。

3.AB本题中的平衡位置是O点，由于振子在O点的右侧由A向O运动,所以振子的位移方向向右,且大小在

不断减小,正确选项为A、Bo

4.B从B-O时,位移是正值,加速度为负值,A错误;从O-B时,位移是正值,速度为正值,B正确;运动至C

处时,位移为负值,加速度为正值,C、D错误。

5.BD弹簧振子在某段时间内速度越来越大,说明它正向平衡位置运动,故位移越来越小,A错误,B正确;位

移方向是从平衡位置指向振子,与速度方向相反,C错误,D正确。

6.AD振子在A、B两点时的速度为零,但位移为最大,故A正确。振子经过0点时速度方向不变,故B错误。

振子所受弹力的方向有时与速度方向相同，故C错误。振子远离0点运动时,加速度方向与速度方向相反,是

减速运动;靠近0点运动时,加速度方向与速度方向相同,是加速运动,D正确。

7.B由题图乙可知,在2~3s内，小球所受回复力减小,则小球向平衡位置运动,速度变大,可知动能Ek变大，

势能£减小。故选B。

8.ABD小球在平衡位置0时,弹簧处于原长,弹性势能为零,动能最大,位移为零,加速度为零,A项正确;小球

在A、B位置时,动能为零,加速度最大,B项正确；小球由A-0,回复力做正功,小球由OfB,回复力做负功,C

项错误;小球由B-O,动能增加,弹性势能减少,总能量不变,D项正确。

9.C回复力应该是振动方向上的合力，即重力和弹簧弹力的合力,故A错;当弹簧弹力为零时,钢球受到重力,

不在平衡位置,故B错;根据简谐运动的对称性可知,钢球位于最高点和最低点时,加速度大小相等,方向相反,

故C对;对于弹簧和钢球组成的系统来说机械能是守恒的，由于上下运动,重力势能变化,所以钢球的动能与

弹簧的弹性势能之和是变化的,故D错。

10.A物体A和B一起在光滑的水平面上做往复运动，回复力F=-kx,A∖B都做简谐运动,故A正确;设弹簧

形变量为X,弹簧的劲度系数为k,物体A、B的质量分别为M、m,对A、B整体,根据牛顿第二定律有F=kx=(M+m)a,

对A物体,根据牛顿第二定律有f=Ma=-⅛-kx,可见,作用在A物体上的静摩擦