2.3简谐运动的回复力与能量 同步作业（word解析版）
文档属性
| 名称 | 2.3简谐运动的回复力与能量 同步作业（word解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 475.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-11 05:35:26 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第一册
2.3简谐运动的回复力与能量 同步作业（解析版）
1．如图所示，做简谐运动的质点，表示加速度与位移的关系的图线是 [ ]
A． B． C． D．
2．若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是 ( )
A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
B．物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态
C．物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同
D．物体的位移增大时，动能增加，势能减少
3．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动是匀变速运动 B．简谐运动的回复力总是指向平衡位置
C．简谐运动的回复力可以是恒力 D．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此机械能一定为零。
4．做简谐运动的弹簧振子，下述说法中不正确的是
A．振子通过平衡位置时，速度最大
B．振子在最大位移处时，加速度最大
C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同
D．振子连续两次通过同一位置时，速度相同
5．如图所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间往复运动，P是OB的中点，下列正确的是
A．振子从B点运动到C点过程中，加速度先增大后减小
B．振子从B点运动到C点过程中，速度先增大后减小
C．振子从C点运动到B点过程中，加速度方向始终不变
D．振子每次经过P点时的速度、加速度均相同
6．一质点做简谐运动的图象如图所示，则该质点( )
A．在0.015 s时，速度和加速度都为－x方向
B．在0.01 s 至0.03 s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小
C．在第八个0.01 s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大
D．在每1 s内，回复力的瞬时功率有50次为零
7．一质点只受一个恒力的作用，其可能的运动状态为（ ）
①匀变速直线运动②匀速圆周运动③做轨迹为抛物线的曲线运动④简谐运动
A．①②③
B．①②③④
C．①②④
D．①③
8．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
9．将弹簧振子的振幅减半，下列说法正确的是（ ）
A．能量不变 B．周期变小
C．频率不变 D．最大回复力不变
10．沿x轴方向的一条细绳上有O、A、B、C四点，，，质点O在垂直于x轴方向做简谐运动，沿x轴传播形成横波．t = 0时刻，O点开始向上运动，经t = 0.2s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开始运动．那么在t = 2.5s时刻，关于质点B和C运动情况, 以下描述中正确的是
A．B点位于x轴下方
B．C点位于x轴下方
C．B点正向上运动
D．C点正向上运动向上运动
11．如图所示，将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上，拉力传感器固定于天花板上，将小物块托起一定高度后释放，拉力传感器记录了弹簧拉力F随时间t变化的关系如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．t0时刻回复力为2F0
B．2t0时刻弹簧一定处于拉伸状态
C．时刻弹簧弹力的功率为0
D．时刻物体处于超重状态
12．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（ ）
A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小
B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小
C．振子经过O时动能最大
D．振子经过O时加速度最大
13．水平弹簧振子在做简谐运动过程中的位移随时间关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．振子在0.1s时的速度发生反向
B．振子在0.15s时的弹性势能最大，动能最小
C．振子在0.05s到0.15s过程中，回复力先变大再变小
D．振子在0.15s到0.2s过程中，速度增大、加速度减小
14．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
15．水平放置的作简谐运动的弹簧振子，其质量为m，振动过程中的最大速率为v，下列说法中正确的是( )
A．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功可能是之间的某个值
B．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功一定为零
C．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度的变化量大小可能为 0～2v间的某个值
D．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量大小一定为零
16．一弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，则
A．图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5N，方向指向轴的负方向
B．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向轴的正方向
C．在0～4s内振子做了1.75次全振动
D．在0～4s内振子通过的路程为3.5cm，位移为0
17．如图所示的弹簧振子，O为平衡位置，B、C为最大位移位置，以向右的方向为正方向，则振子从B运动到O的过程中，位移方向为________，大小逐渐________；回复力方向为________，大小逐渐________；振子速度方向为________，大小逐渐________；动能逐渐________；势能逐渐________。（均选填“正”“负”“增大”或“减小”）
18．喷墨打印机在打印纸张时，纸张以设定的速度匀速移动，打印喷头则随着墨盒一起沿着垂直方向根据打印文件上的信息左右移动，如图（甲）所示．某次打印时，进行如下设置：纸张规格为A4纸（宽度21cm，长度29.7cm），纵向打印，打印速度为每分钟15张，启动打印机，打出一张如图（乙）所示的图像．根据所给信息可以得出纸张移动速度v=____________m/s，打印墨盒左右移动的频率f=_____________Hz． （不计切换纸张的间隔时间）
19．如图所示，质量为M的木框内静止在地面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于木框，一质量为m的小球放在该弹簧上，让小球在同一条竖直线上作简谐运动，在此过程中木框始终没有离开地面。若使小球始终不脱离弹簧，则
（1）小球的最大振幅A是多大？
（2）在这个振幅下木框对地面的最大压力是多少？
（3）在这个振幅下弹簧的最大弹性势能是多大？
20．如图所示，竖直放置的轻弹簧劲度系数为k，下端固定在水平面上，上端与质量为m可视为质点的小球相连，开始时弹簧处于原长。现将小球从弹簧上端由静止开始释放，在竖直方向上作简谐运动，其周期为。已知重力加速度为g，不计弹簧质量和一切阻力，取竖直向下为正，开始运动时刻为0时刻，求：
（1）小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A；
（2）小球简谐运动位移随时间变化的表达式；
（3）小球运动到最低点时弹簧的弹力。
参考答案
1．C
【详解】
根据，由数学知识知a-x图象是位于第二、第三象限内过原点的直线，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】
试题分析：一弹簧振子作简谐运动，若位移为负值，则速度不一定为正值，加速度一定为正值、振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最小、振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度不一定相同因为方向可能相反．位移增大时，恢复力做负功，动能减小，势能增大，ABD错；故选C
考点：考查机械振动
点评：本题难度较小，掌握机械振动中回复力、位移、加速度、速度的关系，巧妙应用对称性理解和分析问题
3．B
【详解】
A．简谐运动中加速度不断变化，是非匀变速运动，选项A错误；
B．简谐运动的回复力总是与位移反向，即指向平衡位置，选项B正确；
C．简谐运动的回复力满足F=-kx，则一定是变力，选项C错误；
D．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，但是速度最大，因此机械能不为零，选项D错误。
故选B。
4．D
【详解】
试题分析：做简谐运动的弹簧振子，通过平衡位置时，速度最大，加速度最小；在最大位移处时，速度最小，加速度的大小最大．振子位移是指振子离开平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在的位置，通过同一位置，位移总是相同．速率和动能相同，但速度有两种方向，可能不同．故选D
考点：本题考查对简谐运动物理量及其变化的理解程度，
点评：可通过过程分析理解掌握．简谐运动中速度与加速度的大小变化情况是相反．
5．B
【详解】
AB．由简谐运动特点可知，振子离平衡位置位移越大，回复力越大，加速度越大，振子从B点运动到C点过程中，振子离平衡位置位移先减小后增大，所以加速度先减小后增大，故A错误，B正确；
C．由公式可知，振子加速度方向与离开平衡位移方向相反，振子在从C到O过程中的位移方向向左，从O到B过程中的位移方向向右，所以振子从C点运动到B点过程中，加速度方向改变，故C错误；
D．振子向左经过和向右经过P点时的速度大小相等，方向相反，加速度相同，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
在0.015s时，位移为负值，由a=-kx/m知加速度为正值，即加速度方向为+x方向，速度沿-x方向．故A错误．在0.01至0.03s内，质点由平衡位置运动到负向最大位移处，再回到平衡位置，速度先反方向后同方向，速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小．故B正确．在第八个0.01s内，相当于第一个周期内第四个0.01s内，速度与位移方向都沿+x方向，方向相同，速度在不断减小，位移不断增大．故C错误．周期T=0.04s，时间t=1s=25T，质点在平衡位置时回复力为零，回复力的瞬时功率为零，在最大位移处速度为零，其瞬时功率也为零，一个周期内有四个时刻回复力的瞬时功率为零，所以在每1s内，回复力的瞬时功率有100次为零．故D错误．故选B．
点睛：本题考查由振动图象读出位移、速度、加速度方向及其大小变化的能力．回复力的瞬时功率等于回复力与速度的乘积，一个周期内有四个时刻回复力的瞬时功率为零．
7．D
【详解】
当初速度为零或初速度与恒力共线时，质点做匀变速直线运动；当初速度与恒力垂直时，质点做抛物线运动；匀速圆周运动受到的合力为大小恒定方向变化的力，简谐运动受到周期性的回复力，所以质点只受一个恒力，不可能做匀速圆周运动和简谐运动。
故选D。
8．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。
9．C
【详解】
A．弹簧振子的能量与振幅有关，则振幅减半，振动的能量会改变，选项A错误；
BC．弹簧振子的振动周期
则振幅减半，周期不变，频率不变，选项B错误，C正确；
D．根据F=-kx可知，振幅减半，最大回复力减半，选项D错误。
故选C。
10．A
【详解】
由题意可知周期为0.8s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开始运动，可知波长为4OA，经过0.4s波传播到B点，B点可知向上振动，经过2.1s完成2个完整周期，剩余0.5s，经过半个周期回到平衡位置，再经过0.1s，质点B在横轴以下正在向下振动，A错；同理BCD错；
11．B
【详解】
A．由图可知，t0时刻回复力为，故A错误；
B．时刻，弹力最小，弹性势能最小，但弹簧依然处于伸长状态，故B正确；
C．时刻，弹簧振子在平衡位置，速度最大，弹力为，功率不为0，故C错误；
D．时刻，弹簧振子在平衡位置，物体加速度为0，处于平衡状态，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A.简谐振动的位移起点为O点，则从O到N运动位移大小不断增大，方向向右；故A项不合题意.
B.根据简谐振动的回复力可知，从O到N的位移x增大，回复力不断增大；故B项不合题意.
CD.简谐振动经过平衡位置O时，位移为零，可知恢复力为零，由牛顿第二定律可得加速度为零；而经过平衡位置时是振动从加速变为减速的转折点，速度最大，动能最大；故C项符合题意，D项不合题意.
13．BD
【详解】
A．t=0.1s时，振子回到平衡位置并向负方向运动，速度方向没有改变，故A错误；
B．t=0.15s时，振子运动到负向最大位移处，此时弹簧形变量最大，振子速度为0，故B正确；
C．t=0.05s到 t=0.15s过程中，振子从正向最大位移处运动到负向最大位移处，其回复力先变小再变大，故C错误；
D．t=0.15s到 t=0.2s过程中，振子由负向最大位移处向平衡位置运动，速度增大，加速度减小，故D正确。
故先BD。
14．AB
【详解】
A．t=1.25s时，位移为正，加速度
为负；质点向x轴负方向运动，速度为负，故A错误，符合题意；
B．t=1.7s时，位移为负，加速度
为正；质点向x轴负方向运动，速度为负，故B错误，符合题意；
C．t=1.0s时，位移为正，加速度
为负；x-t图象上某点切线的斜率表示速度，斜率为零，故速度为零，故C正确，不符合题意；
D．t=1.5s时，位移为零，故加速度为零；质点向x轴负方向运动，速度为负，故D正确，不符合题意。
故选AB。
15．BC
【详解】
做简谐运动的物体，半个周期后的速率一定与半个周期前相等，动能变化量为零，故弹力做功为零，所以B选项正确，A选项错误；从端点到端点，速度由零到零，冲量为0，从平衡位置到平衡位置，速度由v变到-v，冲量为2mv，起点为其他位置时，冲量介于两者之间，所以D选项错误，C选项正确．故本题选BC．
16．AB
【详解】
A、质点A点对应的时刻振子的位移为0.25cm，所受的回复力：，负号表示方向指向x轴的负方向，故A正确；
B、质点A点对应的时刻振子的位移为0.25cm，正在向最大位移运动，所以点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向，故B正确；
C、由图可知，振子的周期为2s，在0～4 s内振子做了2次全振动，故C错误；
D、由图可知，振子的振幅为，在0～4 s内振子做了2次全振动，振子通过的路程为，而位移为0，故D错误．
17．正 减小 负 减小 负 增大 增大 减小
【详解】
[1][2]由题意，振子从B运动到O的过程中，振子位于平衡位置右侧，且到O的距离越来越近，所以位移方向为正，大小逐渐减小。
[3][4]振子所受回复力由弹簧弹力提供，方向为负，且由于弹簧伸长量减小，所以回复力大小逐渐减小。
[5][6]振子速度方向为负，与回复力同向，所以大小逐渐增大。
[7][8]振子动能逐渐增大，势能逐渐减小。
18．0.07425或 0.928或
【详解】
每分钟打印15张，打印每张所需时间为4s，A4纸的长度29.7cm，则纸张移动速度，由得周期为s，打印墨盒左右移动的频率f=Hz．
19．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）小球在同一条竖直线上作简谐运动，在此过程中木框始终没有离开地面，且小球始终不脱离弹簧，所以最大振幅应满足
解之得
（2）小球在最低点时弹力最大，对其受力分析有
即
则木框对地面的最大压力为
（3）这个振幅下弹簧的最大弹性势能，即为弹簧压缩最短时，小球在运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可得
20．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）物体处于平衡位置时，弹簧形变量
物体做简谐运动的振幅
（2）由题可知，规定竖直向下为正方向，开始时刻物体的位移为负向最大，则
又
解得
（3）由简谐运动的对称性可知，最低点物体的加速度
方向向上，由牛顿第二定律则
解得
2.3简谐运动的回复力与能量 同步作业（解析版）
1．如图所示，做简谐运动的质点，表示加速度与位移的关系的图线是 [ ]
A． B． C． D．
2．若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是 ( )
A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
B．物体通过平衡位置时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态
C．物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同
D．物体的位移增大时，动能增加，势能减少
3．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动是匀变速运动 B．简谐运动的回复力总是指向平衡位置
C．简谐运动的回复力可以是恒力 D．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此机械能一定为零。
4．做简谐运动的弹簧振子，下述说法中不正确的是
A．振子通过平衡位置时，速度最大
B．振子在最大位移处时，加速度最大
C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同
D．振子连续两次通过同一位置时，速度相同
5．如图所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间往复运动，P是OB的中点，下列正确的是
A．振子从B点运动到C点过程中，加速度先增大后减小
B．振子从B点运动到C点过程中，速度先增大后减小
C．振子从C点运动到B点过程中，加速度方向始终不变
D．振子每次经过P点时的速度、加速度均相同
6．一质点做简谐运动的图象如图所示，则该质点( )
A．在0.015 s时，速度和加速度都为－x方向
B．在0.01 s 至0.03 s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小
C．在第八个0.01 s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大
D．在每1 s内，回复力的瞬时功率有50次为零
7．一质点只受一个恒力的作用，其可能的运动状态为（ ）
①匀变速直线运动②匀速圆周运动③做轨迹为抛物线的曲线运动④简谐运动
A．①②③
B．①②③④
C．①②④
D．①③
8．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
9．将弹簧振子的振幅减半，下列说法正确的是（ ）
A．能量不变 B．周期变小
C．频率不变 D．最大回复力不变
10．沿x轴方向的一条细绳上有O、A、B、C四点，，，质点O在垂直于x轴方向做简谐运动，沿x轴传播形成横波．t = 0时刻，O点开始向上运动，经t = 0.2s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开始运动．那么在t = 2.5s时刻，关于质点B和C运动情况, 以下描述中正确的是
A．B点位于x轴下方
B．C点位于x轴下方
C．B点正向上运动
D．C点正向上运动向上运动
11．如图所示，将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上，拉力传感器固定于天花板上，将小物块托起一定高度后释放，拉力传感器记录了弹簧拉力F随时间t变化的关系如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．t0时刻回复力为2F0
B．2t0时刻弹簧一定处于拉伸状态
C．时刻弹簧弹力的功率为0
D．时刻物体处于超重状态
12．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（ ）
A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小
B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小
C．振子经过O时动能最大
D．振子经过O时加速度最大
13．水平弹簧振子在做简谐运动过程中的位移随时间关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．振子在0.1s时的速度发生反向
B．振子在0.15s时的弹性势能最大，动能最小
C．振子在0.05s到0.15s过程中，回复力先变大再变小
D．振子在0.15s到0.2s过程中，速度增大、加速度减小
14．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
15．水平放置的作简谐运动的弹簧振子，其质量为m，振动过程中的最大速率为v，下列说法中正确的是( )
A．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功可能是之间的某个值
B．从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功一定为零
C．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度的变化量大小可能为 0～2v间的某个值
D．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量大小一定为零
16．一弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm，则
A．图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5N，方向指向轴的负方向
B．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向轴的正方向
C．在0～4s内振子做了1.75次全振动
D．在0～4s内振子通过的路程为3.5cm，位移为0
17．如图所示的弹簧振子，O为平衡位置，B、C为最大位移位置，以向右的方向为正方向，则振子从B运动到O的过程中，位移方向为________，大小逐渐________；回复力方向为________，大小逐渐________；振子速度方向为________，大小逐渐________；动能逐渐________；势能逐渐________。（均选填“正”“负”“增大”或“减小”）
18．喷墨打印机在打印纸张时，纸张以设定的速度匀速移动，打印喷头则随着墨盒一起沿着垂直方向根据打印文件上的信息左右移动，如图（甲）所示．某次打印时，进行如下设置：纸张规格为A4纸（宽度21cm，长度29.7cm），纵向打印，打印速度为每分钟15张，启动打印机，打出一张如图（乙）所示的图像．根据所给信息可以得出纸张移动速度v=____________m/s，打印墨盒左右移动的频率f=_____________Hz． （不计切换纸张的间隔时间）
19．如图所示，质量为M的木框内静止在地面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于木框，一质量为m的小球放在该弹簧上，让小球在同一条竖直线上作简谐运动，在此过程中木框始终没有离开地面。若使小球始终不脱离弹簧，则
（1）小球的最大振幅A是多大？
（2）在这个振幅下木框对地面的最大压力是多少？
（3）在这个振幅下弹簧的最大弹性势能是多大？
20．如图所示，竖直放置的轻弹簧劲度系数为k，下端固定在水平面上，上端与质量为m可视为质点的小球相连，开始时弹簧处于原长。现将小球从弹簧上端由静止开始释放，在竖直方向上作简谐运动，其周期为。已知重力加速度为g，不计弹簧质量和一切阻力，取竖直向下为正，开始运动时刻为0时刻，求：
（1）小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A；
（2）小球简谐运动位移随时间变化的表达式；
（3）小球运动到最低点时弹簧的弹力。
参考答案
1．C
【详解】
根据，由数学知识知a-x图象是位于第二、第三象限内过原点的直线，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
【详解】
试题分析：一弹簧振子作简谐运动，若位移为负值，则速度不一定为正值，加速度一定为正值、振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最小、振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度不一定相同因为方向可能相反．位移增大时，恢复力做负功，动能减小，势能增大，ABD错；故选C
考点：考查机械振动
点评：本题难度较小，掌握机械振动中回复力、位移、加速度、速度的关系，巧妙应用对称性理解和分析问题
3．B
【详解】
A．简谐运动中加速度不断变化，是非匀变速运动，选项A错误；
B．简谐运动的回复力总是与位移反向，即指向平衡位置，选项B正确；
C．简谐运动的回复力满足F=-kx，则一定是变力，选项C错误；
D．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，但是速度最大，因此机械能不为零，选项D错误。
故选B。
4．D
【详解】
试题分析：做简谐运动的弹簧振子，通过平衡位置时，速度最大，加速度最小；在最大位移处时，速度最小，加速度的大小最大．振子位移是指振子离开平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在的位置，通过同一位置，位移总是相同．速率和动能相同，但速度有两种方向，可能不同．故选D
考点：本题考查对简谐运动物理量及其变化的理解程度，
点评：可通过过程分析理解掌握．简谐运动中速度与加速度的大小变化情况是相反．
5．B
【详解】
AB．由简谐运动特点可知，振子离平衡位置位移越大，回复力越大，加速度越大，振子从B点运动到C点过程中，振子离平衡位置位移先减小后增大，所以加速度先减小后增大，故A错误，B正确；
C．由公式可知，振子加速度方向与离开平衡位移方向相反，振子在从C到O过程中的位移方向向左，从O到B过程中的位移方向向右，所以振子从C点运动到B点过程中，加速度方向改变，故C错误；
D．振子向左经过和向右经过P点时的速度大小相等，方向相反，加速度相同，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
在0.015s时，位移为负值，由a=-kx/m知加速度为正值，即加速度方向为+x方向，速度沿-x方向．故A错误．在0.01至0.03s内，质点由平衡位置运动到负向最大位移处，再回到平衡位置，速度先反方向后同方向，速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小．故B正确．在第八个0.01s内，相当于第一个周期内第四个0.01s内，速度与位移方向都沿+x方向，方向相同，速度在不断减小，位移不断增大．故C错误．周期T=0.04s，时间t=1s=25T，质点在平衡位置时回复力为零，回复力的瞬时功率为零，在最大位移处速度为零，其瞬时功率也为零，一个周期内有四个时刻回复力的瞬时功率为零，所以在每1s内，回复力的瞬时功率有100次为零．故D错误．故选B．
点睛：本题考查由振动图象读出位移、速度、加速度方向及其大小变化的能力．回复力的瞬时功率等于回复力与速度的乘积，一个周期内有四个时刻回复力的瞬时功率为零．
7．D
【详解】
当初速度为零或初速度与恒力共线时，质点做匀变速直线运动；当初速度与恒力垂直时，质点做抛物线运动；匀速圆周运动受到的合力为大小恒定方向变化的力，简谐运动受到周期性的回复力，所以质点只受一个恒力，不可能做匀速圆周运动和简谐运动。
故选D。
8．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。
9．C
【详解】
A．弹簧振子的能量与振幅有关，则振幅减半，振动的能量会改变，选项A错误；
BC．弹簧振子的振动周期
则振幅减半，周期不变，频率不变，选项B错误，C正确；
D．根据F=-kx可知，振幅减半，最大回复力减半，选项D错误。
故选C。
10．A
【详解】
由题意可知周期为0.8s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开始运动，可知波长为4OA，经过0.4s波传播到B点，B点可知向上振动，经过2.1s完成2个完整周期，剩余0.5s，经过半个周期回到平衡位置，再经过0.1s，质点B在横轴以下正在向下振动，A错；同理BCD错；
11．B
【详解】
A．由图可知，t0时刻回复力为，故A错误；
B．时刻，弹力最小，弹性势能最小，但弹簧依然处于伸长状态，故B正确；
C．时刻，弹簧振子在平衡位置，速度最大，弹力为，功率不为0，故C错误；
D．时刻，弹簧振子在平衡位置，物体加速度为0，处于平衡状态，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A.简谐振动的位移起点为O点，则从O到N运动位移大小不断增大，方向向右；故A项不合题意.
B.根据简谐振动的回复力可知，从O到N的位移x增大，回复力不断增大；故B项不合题意.
CD.简谐振动经过平衡位置O时，位移为零，可知恢复力为零，由牛顿第二定律可得加速度为零；而经过平衡位置时是振动从加速变为减速的转折点，速度最大，动能最大；故C项符合题意，D项不合题意.
13．BD
【详解】
A．t=0.1s时，振子回到平衡位置并向负方向运动，速度方向没有改变，故A错误；
B．t=0.15s时，振子运动到负向最大位移处，此时弹簧形变量最大，振子速度为0，故B正确；
C．t=0.05s到 t=0.15s过程中，振子从正向最大位移处运动到负向最大位移处，其回复力先变小再变大，故C错误；
D．t=0.15s到 t=0.2s过程中，振子由负向最大位移处向平衡位置运动，速度增大，加速度减小，故D正确。
故先BD。
14．AB
【详解】
A．t=1.25s时，位移为正，加速度
为负；质点向x轴负方向运动，速度为负，故A错误，符合题意；
B．t=1.7s时，位移为负，加速度
为正；质点向x轴负方向运动，速度为负，故B错误，符合题意；
C．t=1.0s时，位移为正，加速度
为负；x-t图象上某点切线的斜率表示速度，斜率为零，故速度为零，故C正确，不符合题意；
D．t=1.5s时，位移为零，故加速度为零；质点向x轴负方向运动，速度为负，故D正确，不符合题意。
故选AB。
15．BC
【详解】
做简谐运动的物体，半个周期后的速率一定与半个周期前相等，动能变化量为零，故弹力做功为零，所以B选项正确，A选项错误；从端点到端点，速度由零到零，冲量为0，从平衡位置到平衡位置，速度由v变到-v，冲量为2mv，起点为其他位置时，冲量介于两者之间，所以D选项错误，C选项正确．故本题选BC．
16．AB
【详解】
A、质点A点对应的时刻振子的位移为0.25cm，所受的回复力：，负号表示方向指向x轴的负方向，故A正确；
B、质点A点对应的时刻振子的位移为0.25cm，正在向最大位移运动，所以点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向，故B正确；
C、由图可知，振子的周期为2s，在0～4 s内振子做了2次全振动，故C错误；
D、由图可知，振子的振幅为，在0～4 s内振子做了2次全振动，振子通过的路程为，而位移为0，故D错误．
17．正 减小 负 减小 负 增大 增大 减小
【详解】
[1][2]由题意，振子从B运动到O的过程中，振子位于平衡位置右侧，且到O的距离越来越近，所以位移方向为正，大小逐渐减小。
[3][4]振子所受回复力由弹簧弹力提供，方向为负，且由于弹簧伸长量减小，所以回复力大小逐渐减小。
[5][6]振子速度方向为负，与回复力同向，所以大小逐渐增大。
[7][8]振子动能逐渐增大，势能逐渐减小。
18．0.07425或 0.928或
【详解】
每分钟打印15张，打印每张所需时间为4s，A4纸的长度29.7cm，则纸张移动速度，由得周期为s，打印墨盒左右移动的频率f=Hz．
19．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）小球在同一条竖直线上作简谐运动，在此过程中木框始终没有离开地面，且小球始终不脱离弹簧，所以最大振幅应满足
解之得
（2）小球在最低点时弹力最大，对其受力分析有
即
则木框对地面的最大压力为
（3）这个振幅下弹簧的最大弹性势能，即为弹簧压缩最短时，小球在运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可得
20．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）物体处于平衡位置时，弹簧形变量
物体做简谐运动的振幅
（2）由题可知，规定竖直向下为正方向，开始时刻物体的位移为负向最大，则
又
解得
（3）由简谐运动的对称性可知，最低点物体的加速度
方向向上，由牛顿第二定律则
解得