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2.1简谐运动 同步练习
一、单选题
1.(2021·全国·高二课时练习)下列运动属于机械振动的是( )
①乒乓球在地面上的自由来回上下运动
②弹簧振子在竖直方向的上下运动
③秋千在空中的来回运动
④竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动
A.①② B.②③
C.③④ D.①②③④
2.(2021·北京市玉渊潭中学高二期中)关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.位移减小时,加速度增大,速度也增大
B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同
C.物体向平衡位置运动时,速度方向跟位移方向相反
D.物体向平衡位置运动时,做匀加速运动
3.(2021·全国·高二课时练习)一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法不正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.在10 s内质点经过的路程是20 cm
B.在5 s末,质点的速度为零
C.t=1.5 s和t=2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反
D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等,都是cm
4.(2021·全国·高二课时练习)图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像,由图可知,在t=4 s时刻,质点的 ( )21cnjy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.速度为零,位移为正的最大值
B.速度为零,位移为负的最大值
C.加速度为正的最大值,位移为零
D.加速度为负的最大值,位移为零
5.(2021·全国·高二课时练习)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,水平方向上有一弹簧振子,O点是其平衡位置,振子在a和b之间振动,关于振子,下列说法正确的是( )21·cn·jy·com
A.在a点时加速度最大,速度最大
B.在O点时速度最大,位移最大
C.在b点时位移最大,速度最小
D.在b点时加速度最大,速度最大
6.(2021·全国·高二课时练习)如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示,弹簧下端悬挂一钢球,上端固定组成一个振动系统,用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,下列说法正确的是( )www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.钢球运动的最高处为平衡位置 B.钢球运动的最低处为平衡位置
C.钢球速度为零处为平衡位置 D.钢球原来静止时的位置为平衡位置
7.(2021·全国·高三课时练习)如图,弹簧振子在、之间做简谐运动。以平衡位置为原点,建立坐标系。取到为正方向,若从振子位于点时开始计时,则其振动图像为( )2·1·c·n·j·y
( http: / / www.21cnjy.com / )
A. ( http: / / www.21cnjy.com / )B. ( http: / / www.21cnjy.com / ) C. ( http: / / www.21cnjy.com / )D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
8.(2021·全国·高二课时练习)如图甲 ( http: / / www.21cnjy.com )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的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )21·世纪*教育网
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A.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处
B.t=0.6 s和t=1.4 s时,振子的速度完全相同
C.t=0.8 s时,振子的速度方向向左
D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移和速度都逐渐减小
二、多选题
9.(2021·湖北石首·高二期中)下列运动中属于机械振动的是( )
A.人趴在地上做俯卧撑
B.水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动
C.五星红旗迎风飘扬
D.钓鱼时浮标在水中的上下浮动
10.(2021·全国·高二课时练习)下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的物体一定做机械振动
B.机械振动就是简谐运动
C.简谐运动就是弹簧振子的运动
D.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种
11.(2021·全国·高三专题练习)关于机械振动的位移和平衡位置,以下说法中正确的是( )
A.做机械振动的物体必有一个平衡位置
B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移
C.机械振动的物体运动的路程越大,发生的位移也越大
D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移
12.(2021·全国·高 ( http: / / www.21cnjy.com )二课时练习)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像,由图可知下列说法中正确的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
( http: / / www.21cnjy.com / )
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,弹簧振子有最小的位移
13.(2021·全国·高二课时练习)弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,以下说法正确的是( )21世纪教育网版权所有
( http: / / www.21cnjy.com / )
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.振子离开O点的运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动
14.(2021·全国·高二课时练习)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( )21教育网
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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
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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2.1简谐运动 同步练习
一、单选题
1.(2021·全国·高二课时练习)下列运动属于机械振动的是( )
①乒乓球在地面上的自由来回上下运动
②弹簧振子在竖直方向的上下运动
③秋千在空中的来回运动
④竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动
A.①② B.②③
C.③④ D.①②③④
【答案】D
【详解】
机械振动的特点是物体在平衡位置附近做往复运动,ABC错误,D正确。
故选D。
2.(2021·北京市玉渊潭中学高二期中)关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.位移减小时,加速度增大,速度也增大
B.位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向相同
C.物体向平衡位置运动时,速度方向跟位移方向相反
D.物体向平衡位置运动时,做匀加速运动
【答案】C
【详解】
A.位移减小时,加速度减小,速度增大。A错误;
B.根据回复力公式可知,位移方向总跟加速度方向相反,跟速度方向可以相同,也可以相反。B错误;
C.物体向平衡位置运动时,速度方向跟位移方向相反,C正确;
D.物体向平衡位置运动时,做加速度减小的加速运动。D错误。
故选C。
3.(2021·全国·高二课时练习)一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法不正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.在10 s内质点经过的路程是20 cm
B.在5 s末,质点的速度为零
C.t=1.5 s和t=2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反
D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等,都是cm
【答案】C
【详解】
A.由题图可知1s的路程为2cm,则10s内质点经过的路程为20cm,A正确,不符合题意;
B.5s末,质点运动至最大位移处,速度为零,B正确,不符合题意;
C.t=1.5s和t=2.5s两个时刻的位移方向相反,但速度方向相同,C错误,符合题意;
D.题图对应的函数关系为
代入数据t=1.5s和t=4.5s可知,两个时刻的位移大小相等,都为cm,D正确,不符合题意。
故选C。
4.(2021·全国·高二课时练习)图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像,由图可知,在t=4 s时刻,质点的 ( )www-2-1-cnjy-com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.速度为零,位移为正的最大值
B.速度为零,位移为负的最大值
C.加速度为正的最大值,位移为零
D.加速度为负的最大值,位移为零
【答案】A
【详解】
在t=4 s时,质点的位移为正向最 ( http: / / www.21cnjy.com )大,质点的速度为零,而加速度方向总是与位移方向相反,大小与位移大小成正比,则加速度为负向最大值。故A正确,BCD错误。2-1-c-n-j-y
故选A。
5.(2021·全国·高二课时练习)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,水平方向上有一弹簧振子,O点是其平衡位置,振子在a和b之间振动,关于振子,下列说法正确的是( )21*cnjy*com
A.在a点时加速度最大,速度最大
B.在O点时速度最大,位移最大
C.在b点时位移最大,速度最小
D.在b点时加速度最大,速度最大
【答案】C
【详解】
B.O点为弹簧振子的平衡位置,振子在O点时加速度为零,位移为零,速度最大,故B错误;
ACD.振子在a、b两点时,位移最大,加速度最大,速度为零,故AD错误,C正确。
故选C。
6.(2021·全国·高二课时练习) ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示,弹簧下端悬挂一钢球,上端固定组成一个振动系统,用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,下列说法正确的是( )【出处:21教育名师】
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.钢球运动的最高处为平衡位置 B.钢球运动的最低处为平衡位置
C.钢球速度为零处为平衡位置 D.钢球原来静止时的位置为平衡位置
【答案】D
【详解】
钢球在竖直方向做简谐运动,平衡位置为重力和弹簧弹力相等的位置,即钢球原来静止的位置为平衡位置,在平衡位置处速度最大,故ABC错误,D正确。21教育名师原创作品
故选D。
7.(2021·全国·高三课时练习)如图,弹簧振子在、之间做简谐运动。以平衡位置为原点,建立坐标系。取到为正方向,若从振子位于点时开始计时,则其振动图像为( )21*cnjy*com
( http: / / www.21cnjy.com / )
A. ( http: / / www.21cnjy.com / )B. ( http: / / www.21cnjy.com / ) C. ( http: / / www.21cnjy.com / )D. ( http: / / www.21cnjy.com / )
【答案】B
【详解】
振子运动到点时,振子具有负方向最大位移,若从振子位于点时开始计时,则其振动图像应如选项B所示,初始时具有负方向最大位移。21cnjy.com
故选B。
8.(2021·全国·高二课时练习)如 ( http: / / www.21cnjy.com )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的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )【版权所有:21教育】
( http: / / www.21cnjy.com / )
A.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处
B.t=0.6 s和t=1.4 s时,振子的速度完全相同
C.t=0.8 s时,振子的速度方向向左
D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移和速度都逐渐减小
【答案】C
【详解】
A.在0~0.4 s内,振子做变减速运动,不是匀速运动,所以t=0.2 s时,振子不在O点右侧6 cm处,故A错误;
B.由图像乙知t=0.6 s和t=1.4 s时,振子的速度大小相等,方向相反,故B错误;
C.t=0.8 s时,图像的斜率为负,说明振子的速度为负,即振子的速度方向向左,故C正确;
D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移减小,正向平衡位置靠近,速度逐渐增大,故D错误。
故选C。
二、多选题
9.(2021·湖北石首·高二期中)下列运动中属于机械振动的是( )
A.人趴在地上做俯卧撑
B.水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动
C.五星红旗迎风飘扬
D.钓鱼时浮标在水中的上下浮动
【答案】BD
【详解】
AC.物体在平衡位置附近的往复 ( http: / / www.21cnjy.com )运动叫做机械振动,人趴在地上做俯卧撑和五星红旗迎风飘扬都缺少特定的平衡位置,所以不属于机械振动,故AC不符合题意;21·cn·jy·com
B.水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动 ( http: / / www.21cnjy.com ),其平衡位置是无风时芦苇静止时的竖直位置,则芦苇的摆动是在平衡位置附近的往复运动,属于机械振动,故B符合题意;www.21-cn-jy.com
D.钓鱼时浮标在水中的上下浮动,其平衡位置 ( http: / / www.21cnjy.com )是浮标静止在水面上时的位置,则浮标的上下浮动是在平衡位置附近的往复运动,属于机械振动,故D符合题意。【来源:21cnj*y.co*m】
故选BD。
10.(2021·全国·高二课时练习)下列说法正确的是( )
A.做简谐运动的物体一定做机械振动
B.机械振动就是简谐运动
C.简谐运动就是弹簧振子的运动
D.简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种
【答案】AD
【详解】
ACD.简谐运动是机械振动的 ( http: / / www.21cnjy.com )一种最基本、最简单的振动形式。振动物体的位移—时间图像遵从正弦函数规律的振动形式,都是简谐运动,弹簧振子的振动只是简谐运动中的一种,C错误,AD正确;
B.做简谐运动的物体一定做机械振动,但机械振动不一定都是简谐运动,如果位移—时间图像不满足正弦规律,则不是简谐运动,B错误。21·世纪*教育网
故选AD。
11.(2021·全国·高三专题练习)关于机械振动的位移和平衡位置,以下说法中正确的是( )
A.做机械振动的物体必有一个平衡位置
B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移
C.机械振动的物体运动的路程越大,发生的位移也越大
D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移
【答案】AB
【详解】
A.物体在平衡位置附近的往复运动叫机械振动,故A正确;
BCD.机械振动的位移是以平衡位置为起 ( http: / / www.21cnjy.com )点指向振动物体所在位置的有向线段,位移随时间而变,振动物体偏离平衡位置最远时,振动物体的位移最大,故B正确,CD错误。2·1·c·n·j·y
故选AB。
12.(2021·全国·高二课时练习) ( http: / / www.21cnjy.com )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像,由图可知下列说法中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
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,弹簧振子有最小的位移
【答案】BC
【详解】
A.在t=0.2s时,弹簧振子的位移为正向最大,加速度为负向最大,故A错误;
B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的位移相同,说明弹簧振子在同一位置,故B正确;
C.从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子的位移增大,加速度增大,速度减小,所以弹簧振子做加速度增大的减速运动,故C正确;
D.在t=0.6s时,弹簧振子的位移为负方向最大,故D错误。
故选BC。
13.(2021·全国·高二课时练习)弹簧振子以O点为平衡位置,在水平方向上的A、B两点间做简谐运动,以下说法正确的是( )21教育网
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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.振子离开O点的运动总是减速运动,靠近O点的运动总是加速运动
【答案】AD
【详解】
A.振子在A、B两点时的速度为零,但位移为最大,A正确;
B.振子经过O点时速度方向不变,B错误;
C.弹力的方向有时也与速度方向相同,C错误。
D.振子离开O点运动时,加速度方向与速度方向相反,是减速运动;靠近O点运动时,加速度方向与速度方向相同,是加速运动,D正确。【来源:21·世纪·教育·网】
故选AD。
14.(2021·全国·高二课时练习)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( )
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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
【答案】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 ( http: / / www.21cnjy.com )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。21世纪教育网版权所有
故选BC。
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