2.3 简谐运动的回复力和能量 课后练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 2.3 简谐运动的回复力和能量 课后练习—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（Word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 369.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-08 12:57:10 | ||
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文档简介
第二章机械振动第三节简谐运动的回复力和能量课后练习A2021_2022学年高二物理上学期（人教版2019选择性必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示，在质量为m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（重力加速度大小为g）（ ）
A．0
B．mg
C．2mg
D．3mg
2．对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．某弹簧振子沿x轴做简谐运动，其振动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．时，振子的速度为负的最大值，回复力为零
D．时，振子的速度为正，回复力为负的最大值
4．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为正的最大值
B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
5．如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在0~0.8s时间内，下列说法正确的是（ ）
A．质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度
B．质点在0.2s时刻具有负向最大加速度
C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向-x方向不变
D．在0.2~0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同
6．下列说法的正确的是（ ）
A．回复力的方向总是与位移的方向相反
B．回复力的方向总是与加速度的方向相反
C．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此能量一定为零
D．回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小
7．如图是某质点做简谐运动时的振动图像，根据图像可以判断（ ）
A．在第1.5秒时，质点向x轴正方向运动
B．在第2秒末到第3秒末，质点做加速运动
C．在第1秒末，质点的加速度为零
D．从第1秒末到第3秒末，质点所受合外力做功为零
8．某学生在粗细均匀的木筷下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中（如甲图）。现把木筷向上提起一段距离后放手，此时刻开始计时，之后木筷做简谐运动，以向上为正方向作出了木筷振动的位移—时间图像，如乙图所示。不计水的阻力，则（ ）
A．时，木筷处于平衡位置
B．前0.8s内，木筷运动的路程为0.4m
C．木筷的位移时间关系为
D．时，木筷的重力小于其所受的浮力
9．如图所示为某弹簧振子在0~5
s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（ ）
A．振动周期为5
s，振幅为8
cm
B．第2
s末振子的速度为负
C．从第1
s末到第2
s末振子在做加速运动
D．第3
s末振子的速度为正向的最大值
10．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子在点右侧处
B．振子在时和时的速度相同
C．时，振子的加速度方向水平向右
D．到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
二、多选题，共5小题
11．关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动是非匀变速运动
B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量
C．位移减小时，加速度减小，速度增大
D．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同
12．关于简谐运动，以下说法正确的是（ ）
A．弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数
B．物体的速度再次相同时，所经历的时间一定是一个周期
C．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向也相反
D．水平弹簧振子在简谐运动中动能和势能的和是不变的
E.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与加速度方向相同；背离平衡位置时，速度方向与加速度方向相反
13．如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为平衡位置，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下，动能为Ek。下列说法正确的是（ ）
A．如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2－t1的最小值小于
B．如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值为
C．当物块通过O点时，其加速度最小
D．物块在C、D两点的加速度相同
14．关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动是匀变速运动
B．位移减小时，速度增大
C．位移的方向总跟速度的方向相同
D．物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同
15．如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A．如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线
B．如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段
C．图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动
D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像
三、填空题，共3小题
16．图像信息
（1）可以确定某时刻质点离开平衡位置的___________。
（2）确定某时刻质点速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，若下一时刻位移增加，振动质点的速度方向就是远离t轴，若下一时刻位移减小，振动质点的速度方向就是指向t轴。
（3）比较不同时刻质点的动能、势能的大小。
17．判断下来说法的正误：
（1）简谐运动是匀变速运动。（______）
（2）简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。（______）
18．判断该说法的正误：
简谐运动的回复力可以是恒力。（______）
四、解答题，共2小题
19．一质点做简谐运动，其位移和时间的关系如图所示。
（1）求时质点的位移；
（2）在到的振动过程中，质点的位移、速度、动能如何变化？
（3）在到时间内，质点的路程、位移各多大？
20．如图所示，轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与木块相连，木块A放在木块上。两木块的质量均为。竖直向下的力作用在A上，A、均静止。将力瞬间撤去后，A、运动到最高点时（A、未分离），对A的支持力多大？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
平衡后剪断A、B间细线，A将做简谐运动，设弹簧劲度系数为k，在平衡位置有
kx1=mg
在平衡之前的初位置有
kx2=2mg
故振幅为
A=x2-x1=
根据简谐运动的对称性，A运动到最高点时，弹簧恰好处于原长，故此时木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力等于木箱重力mg，结合牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力为mg，B正确，ACD错误。
故选B。
2．C
【详解】
根据简谐运动的特征
F=-kx
由数学知识可知F的大小与x的大小成正比，方向相反。
故选C。
3．A
【详解】
A．t＝1s时，振子位于正向位移最大处，速度为零，加速度为负向最大，故A正确；
B．t＝2s时，振子位于平衡位置并向x轴负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，故B错误；
C．t＝3s时，振子位于负向位移最大处，速度为零，回复力为正向最大，故C错误；
D．t＝4s时，振子位于平衡位置并向x轴正方向运动，速度为正向最大，回复力为零，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】
A．t=1s时，在负向最大位移处，故速度为零，
，加速度最大，为正，故A正确；
B．t=2s时，振子的速度为正，加速度为零，故B错误；
C．t=3s时，振子的速度为零，加速度负向最大，故C错误；
D．t=4s时，振子的速度为负，加速度为零，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】
A．质点在0和0.8s时刻具有负向最大速度，故A错误；
B．0.2s时刻质点具有正向最大加速度，故B错误；
C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向+x方向不变，故C错误；
D．0.2~0.4s时间内，质点做加速运动，加速度方向和速度方向相同，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
A．回复力的方向总是与位移的方向相反，指向平衡位置，A正确；
B．由牛顿第二定律可知，回复力的方向总是与加速度的方向相同，B错误；
C．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，势能为零，动能最大，C错误；
D．速度增大时，振子衡位置，位移减小，回复力减小，D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．x-t图像某点切线斜率的正负表示该时刻质点速度的方向，在第1.5秒时，图像切线斜率为负，说明质点向x轴负方向运动，故A错误；
B．在第2秒末到第3秒末，质点远离平衡位置，做减速运动，故B错误；
C．在第1秒末，质点位于正向最大位移处，其加速度达到最大值，故C错误；
D．质点在第1秒末和第3秒末的速度均为零，所以从第1秒末到第3秒末，质点动能的变化量为零，根据动能定理可知合外力做功为零，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．由图像可得振动周期为T=0.4s，则时，，木筷处于初始位置在正的最大位移处，所以A错误；
B．前0.8s内，振动了，所以木筷运动的路程为x=8A=0.4m，所以B正确；
C．木筷的位移时间关系为，所以C错误；
D．时，木筷向平衡位置做加速运动，所以木筷的重力大于其所受的浮力，则D错误；
故选B。
9．D
【详解】
A．振幅是位移的最大值的大小，故振幅为8
cm，而周期是完成一次全振动的时间，振动周期为4
s，故A错误；
B．第2
s末振子的速度为零，故B错误；
C．从第1
s末到第2
s末振子的位移逐渐增大，速度逐渐减小，振子做减速运动，故C错误；
D．第3
s末振子的位移为零，经过平衡位置，故速度最大，且方向为正，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．由题图乙可知，该振动的振幅、周期为
，
所以
结合振动图像可知，该振动的方程为
在时，振子的位移
故A错误；
B．由振动图像可知，时振子从平衡位置向右运动，时振子从平衡位置向左运动，速度方向不同，故B错误；
C．时，振子的位移
处在点，故此时加速度方向向右，故C正确；
D．到的时间内振子向最大位移处运动，速度减小，加速度增大，到时间内振子从最大位移处向平衡位置运动，则速度增大，加速度减小，故D错误。
故选C。
11．ABC
【详解】
A．简谐运动受到的回复力是变力，加速度变化，所以简谐运动不是匀变速运动，A正确；
B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量，B正确；
C．当位移减小时，回复力减小，则加速度减小，物体向平衡位置运动，速度增大，C正确；
D．回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度与位移方向可以相同，也可以相反，D错误。
故选ABC。
12．ADE
【详解】
A．简谐运动的回复力表达式为
对于弹簧振子而言，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数，A正确；
B．一个周期内有两次速度大小和方向完全相同，故物体速度再次相同时，所经历的时间可能为一个周期，也可能小于一个周期，B错误；
C．位移方向总跟加速度方向相反，而质点经过同一位置，位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置，而速度方向有两种，可能与位移方向相同，也可能与位移方向相反，C错误；
D．水平弹簧振子在做简谐运动时，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，则动能和势能的和不变，D正确；
E．物体运动方向指向平衡位置时，速度增大，与加速度方向相同；背离平衡位置时，速度减小，与加速度方向相反，E正确。
故选
ADE。
13．AC
【详解】
A．如果在时刻物块位于O点上方且向下运动，时刻物块位于O点下方且与时刻物块速度相同，则的最小值小于，选项A正确；
B．如果在时刻物块的动能也为，则时刻物块速度与时刻大小相等，方向可能相同，也可能相反，的最小值小于，选项B错误；
C．题图中O点是平衡位置，物块通过O点时位移最小，根据
知，其加速度最小，选项C正确；
D．C、D两点关于平衡位置对称，加速度等大反向，选项D错误。
故选AC。
14．BD
【详解】
A．简谐运动的受力特点是F= kx，因此是变加速运动，不是匀变速运动，A错误；
B．当位移减小时，物体向平衡位置运动，速度增大，故B正确；
CD．速度与位移方向可以相同，也可以相反；物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，故C错误，D正确。
故选BD。
15．BC
【详解】
AB．当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，即一段线段，A错误，B正确；
C．由振动图像可以看出，图示时刻振子正由平衡位置向右运动，C正确；
D．只有当纸带匀速运动时，运动时间才与纸带运动的位移成正比，振动图像才是正弦或余弦函数曲线，而简谐运动的图像一定是正弦或余弦函数曲线，D错误。
故选BC。
16．位移
【详解】
(1)[1]可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。
17．错
错
【详解】
(1)[1]简谐运动中，回复力随位移的变化而变化，是变力，所以简谐运动是非匀变速运动。故错。
(2)[2]简谐运动的图像描述的是质点的位移随时间变化的规律，不是振动质点的轨迹，故错。
18．错误
【详解】
物体做简谐运动时位移作周期性变化，由回复力公式
可知F也作周期性的变化，是变力。
19．（1）；（2）变大，变小，变小；（3），
【详解】
（1）由题图可知，，振动方程为
带入数据得
（2）由题图可知在到的振动过程中，质点的位移变大，速度变小，动能变小。
（3）在到时间内经历个周期，质点的路程为
质点的位移为。
20．
【详解】
撤去力后，A、将共同沿竖直方向做简谐运动，撤去力的瞬间，A、整体受到回复力的大小为，方向竖直向上，由牛顿第二定律可得
此时对A由牛顿第二定律可得
故A受到的合力大小为，方向竖直向上，由回复力的对称性可知，在最高点A受到的合力大小也为，方向竖直向下，又因为A受到的合力是A所受重力与对A的支持力的合力，所以在最高点处，对A有
联立解得运动到最高点时，对A的支持力大小为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．如图所示，在质量为m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（重力加速度大小为g）（ ）
A．0
B．mg
C．2mg
D．3mg
2．对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．某弹簧振子沿x轴做简谐运动，其振动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
B．时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．时，振子的速度为负的最大值，回复力为零
D．时，振子的速度为正，回复力为负的最大值
4．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）
A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为正的最大值
B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值
C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零
D．t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值
5．如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在0~0.8s时间内，下列说法正确的是（ ）
A．质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度
B．质点在0.2s时刻具有负向最大加速度
C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向-x方向不变
D．在0.2~0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同
6．下列说法的正确的是（ ）
A．回复力的方向总是与位移的方向相反
B．回复力的方向总是与加速度的方向相反
C．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此能量一定为零
D．回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小
7．如图是某质点做简谐运动时的振动图像，根据图像可以判断（ ）
A．在第1.5秒时，质点向x轴正方向运动
B．在第2秒末到第3秒末，质点做加速运动
C．在第1秒末，质点的加速度为零
D．从第1秒末到第3秒末，质点所受合外力做功为零
8．某学生在粗细均匀的木筷下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中（如甲图）。现把木筷向上提起一段距离后放手，此时刻开始计时，之后木筷做简谐运动，以向上为正方向作出了木筷振动的位移—时间图像，如乙图所示。不计水的阻力，则（ ）
A．时，木筷处于平衡位置
B．前0.8s内，木筷运动的路程为0.4m
C．木筷的位移时间关系为
D．时，木筷的重力小于其所受的浮力
9．如图所示为某弹簧振子在0~5
s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（ ）
A．振动周期为5
s，振幅为8
cm
B．第2
s末振子的速度为负
C．从第1
s末到第2
s末振子在做加速运动
D．第3
s末振子的速度为正向的最大值
10．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子在点右侧处
B．振子在时和时的速度相同
C．时，振子的加速度方向水平向右
D．到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
二、多选题，共5小题
11．关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动是非匀变速运动
B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量
C．位移减小时，加速度减小，速度增大
D．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同
12．关于简谐运动，以下说法正确的是（ ）
A．弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数
B．物体的速度再次相同时，所经历的时间一定是一个周期
C．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向也相反
D．水平弹簧振子在简谐运动中动能和势能的和是不变的
E.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与加速度方向相同；背离平衡位置时，速度方向与加速度方向相反
13．如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为平衡位置，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下，动能为Ek。下列说法正确的是（ ）
A．如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2－t1的最小值小于
B．如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值为
C．当物块通过O点时，其加速度最小
D．物块在C、D两点的加速度相同
14．关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动是匀变速运动
B．位移减小时，速度增大
C．位移的方向总跟速度的方向相同
D．物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同
15．如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A．如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线
B．如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段
C．图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动
D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像
三、填空题，共3小题
16．图像信息
（1）可以确定某时刻质点离开平衡位置的___________。
（2）确定某时刻质点速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，若下一时刻位移增加，振动质点的速度方向就是远离t轴，若下一时刻位移减小，振动质点的速度方向就是指向t轴。
（3）比较不同时刻质点的动能、势能的大小。
17．判断下来说法的正误：
（1）简谐运动是匀变速运动。（______）
（2）简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。（______）
18．判断该说法的正误：
简谐运动的回复力可以是恒力。（______）
四、解答题，共2小题
19．一质点做简谐运动，其位移和时间的关系如图所示。
（1）求时质点的位移；
（2）在到的振动过程中，质点的位移、速度、动能如何变化？
（3）在到时间内，质点的路程、位移各多大？
20．如图所示，轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与木块相连，木块A放在木块上。两木块的质量均为。竖直向下的力作用在A上，A、均静止。将力瞬间撤去后，A、运动到最高点时（A、未分离），对A的支持力多大？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
平衡后剪断A、B间细线，A将做简谐运动，设弹簧劲度系数为k，在平衡位置有
kx1=mg
在平衡之前的初位置有
kx2=2mg
故振幅为
A=x2-x1=
根据简谐运动的对称性，A运动到最高点时，弹簧恰好处于原长，故此时木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力等于木箱重力mg，结合牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力为mg，B正确，ACD错误。
故选B。
2．C
【详解】
根据简谐运动的特征
F=-kx
由数学知识可知F的大小与x的大小成正比，方向相反。
故选C。
3．A
【详解】
A．t＝1s时，振子位于正向位移最大处，速度为零，加速度为负向最大，故A正确；
B．t＝2s时，振子位于平衡位置并向x轴负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，故B错误；
C．t＝3s时，振子位于负向位移最大处，速度为零，回复力为正向最大，故C错误；
D．t＝4s时，振子位于平衡位置并向x轴正方向运动，速度为正向最大，回复力为零，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】
A．t=1s时，在负向最大位移处，故速度为零，
，加速度最大，为正，故A正确；
B．t=2s时，振子的速度为正，加速度为零，故B错误；
C．t=3s时，振子的速度为零，加速度负向最大，故C错误；
D．t=4s时，振子的速度为负，加速度为零，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】
A．质点在0和0.8s时刻具有负向最大速度，故A错误；
B．0.2s时刻质点具有正向最大加速度，故B错误；
C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向+x方向不变，故C错误；
D．0.2~0.4s时间内，质点做加速运动，加速度方向和速度方向相同，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
A．回复力的方向总是与位移的方向相反，指向平衡位置，A正确；
B．由牛顿第二定律可知，回复力的方向总是与加速度的方向相同，B错误；
C．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，势能为零，动能最大，C错误；
D．速度增大时，振子衡位置，位移减小，回复力减小，D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．x-t图像某点切线斜率的正负表示该时刻质点速度的方向，在第1.5秒时，图像切线斜率为负，说明质点向x轴负方向运动，故A错误；
B．在第2秒末到第3秒末，质点远离平衡位置，做减速运动，故B错误；
C．在第1秒末，质点位于正向最大位移处，其加速度达到最大值，故C错误；
D．质点在第1秒末和第3秒末的速度均为零，所以从第1秒末到第3秒末，质点动能的变化量为零，根据动能定理可知合外力做功为零，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．由图像可得振动周期为T=0.4s，则时，，木筷处于初始位置在正的最大位移处，所以A错误；
B．前0.8s内，振动了，所以木筷运动的路程为x=8A=0.4m，所以B正确；
C．木筷的位移时间关系为，所以C错误；
D．时，木筷向平衡位置做加速运动，所以木筷的重力大于其所受的浮力，则D错误；
故选B。
9．D
【详解】
A．振幅是位移的最大值的大小，故振幅为8
cm，而周期是完成一次全振动的时间，振动周期为4
s，故A错误；
B．第2
s末振子的速度为零，故B错误；
C．从第1
s末到第2
s末振子的位移逐渐增大，速度逐渐减小，振子做减速运动，故C错误；
D．第3
s末振子的位移为零，经过平衡位置，故速度最大，且方向为正，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．由题图乙可知，该振动的振幅、周期为
，
所以
结合振动图像可知，该振动的方程为
在时，振子的位移
故A错误；
B．由振动图像可知，时振子从平衡位置向右运动，时振子从平衡位置向左运动，速度方向不同，故B错误；
C．时，振子的位移
处在点，故此时加速度方向向右，故C正确；
D．到的时间内振子向最大位移处运动，速度减小，加速度增大，到时间内振子从最大位移处向平衡位置运动，则速度增大，加速度减小，故D错误。
故选C。
11．ABC
【详解】
A．简谐运动受到的回复力是变力，加速度变化，所以简谐运动不是匀变速运动，A正确；
B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量，B正确；
C．当位移减小时，回复力减小，则加速度减小，物体向平衡位置运动，速度增大，C正确；
D．回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度与位移方向可以相同，也可以相反，D错误。
故选ABC。
12．ADE
【详解】
A．简谐运动的回复力表达式为
对于弹簧振子而言，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数，A正确；
B．一个周期内有两次速度大小和方向完全相同，故物体速度再次相同时，所经历的时间可能为一个周期，也可能小于一个周期，B错误；
C．位移方向总跟加速度方向相反，而质点经过同一位置，位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置，而速度方向有两种，可能与位移方向相同，也可能与位移方向相反，C错误；
D．水平弹簧振子在做简谐运动时，只有弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，则动能和势能的和不变，D正确；
E．物体运动方向指向平衡位置时，速度增大，与加速度方向相同；背离平衡位置时，速度减小，与加速度方向相反，E正确。
故选
ADE。
13．AC
【详解】
A．如果在时刻物块位于O点上方且向下运动，时刻物块位于O点下方且与时刻物块速度相同，则的最小值小于，选项A正确；
B．如果在时刻物块的动能也为，则时刻物块速度与时刻大小相等，方向可能相同，也可能相反，的最小值小于，选项B错误；
C．题图中O点是平衡位置，物块通过O点时位移最小，根据
知，其加速度最小，选项C正确；
D．C、D两点关于平衡位置对称，加速度等大反向，选项D错误。
故选AC。
14．BD
【详解】
A．简谐运动的受力特点是F= kx，因此是变加速运动，不是匀变速运动，A错误；
B．当位移减小时，物体向平衡位置运动，速度增大，故B正确；
CD．速度与位移方向可以相同，也可以相反；物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，故C错误，D正确。
故选BD。
15．BC
【详解】
AB．当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，即一段线段，A错误，B正确；
C．由振动图像可以看出，图示时刻振子正由平衡位置向右运动，C正确；
D．只有当纸带匀速运动时，运动时间才与纸带运动的位移成正比，振动图像才是正弦或余弦函数曲线，而简谐运动的图像一定是正弦或余弦函数曲线，D错误。
故选BC。
16．位移
【详解】
(1)[1]可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。
17．错
错
【详解】
(1)[1]简谐运动中，回复力随位移的变化而变化，是变力，所以简谐运动是非匀变速运动。故错。
(2)[2]简谐运动的图像描述的是质点的位移随时间变化的规律，不是振动质点的轨迹，故错。
18．错误
【详解】
物体做简谐运动时位移作周期性变化，由回复力公式
可知F也作周期性的变化，是变力。
19．（1）；（2）变大，变小，变小；（3），
【详解】
（1）由题图可知，，振动方程为
带入数据得
（2）由题图可知在到的振动过程中，质点的位移变大，速度变小，动能变小。
（3）在到时间内经历个周期，质点的路程为
质点的位移为。
20．
【详解】
撤去力后，A、将共同沿竖直方向做简谐运动，撤去力的瞬间，A、整体受到回复力的大小为，方向竖直向上，由牛顿第二定律可得
此时对A由牛顿第二定律可得
故A受到的合力大小为，方向竖直向上，由回复力的对称性可知，在最高点A受到的合力大小也为，方向竖直向下，又因为A受到的合力是A所受重力与对A的支持力的合力，所以在最高点处，对A有
联立解得运动到最高点时，对A的支持力大小为
答案第1页，共2页
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