2.2简谐运动的描述专题复习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.2简谐运动的描述专题复习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 347.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-05 10:00:49 | ||
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文档简介
2.2简谐运动的描述专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．弹簧振子的周期为0.2秒，在振动过程中从平衡位置开始计时，振子肯定不在平衡位置的时刻是（ ）
A．0.3秒 B．0.4秒 C．0.5秒 D．0.55秒
2．如图所示，是物体做简谐运动的x－t图象，以下说法不正确的是（ ）
A．物体振幅在-2cm到2cm之间变化
B．1s末物体速度方向沿x轴负方向
C．1.5s时物体的位移最大，加速度最大
D．2s末物体的速度最大，动能最大
3．质点作简谐振动，图象如图所示，由图可知（ ）
A．4s末速度位零，加速度负向最大
B．4s末振子的位移为
C．振动周期是5s，振幅是
D．1s末，振动物体的速度为正向最大
4．一水平的弹簧振子，以平衡位置O点为中心，在A、B两点间做简谐运动，则（ ）
A．振子在O点时速度和加速度都达到最大 B．振子的速度减小时，位移增大
C．振子的加速度减小时，速度一定变小 D．振子的速度方向与加速度方向一定相反
5．如图甲所示，弹簧振子在a、b两点之间做简谱运动，O点为平衡位置，取Ox方向为正方向，从某时刻开始计时得到如图乙所示的振动图象．则（ ）
A．振子的振动周期等于t1
B．在t＝t1时刻振子的速度为零
C．在t＝0时刻振子的位置在a点
D．从t1到t2时间内振子正从O点向b点运动
6．如图所示，弹簧振子的频率为5 Hz，让振子从B位置开始振动，并开始计时，则经过0.12 s时（ ）
A．小球位于B、O之间，运动方向向右
B．小球位于B、O之间，运动方向向左
C．小球位于C、O之间，运动方向向右
D．小球位于C、O之间，运动方向向左
7．下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子的运动是简谐运动
B．简谐运动就是指弹簧振子的运动
C．简谐运动是匀变速运动
D．简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种
8．某人在医院做了一次心电图，结果如图所示。如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5m/min，图中方格纸每小格长1mm，则此人的心率约为（ ）
A．75次/min B．65次/min C．55次/min D．45次/min
9．一个质点做简谐运动，其振动图像如图所示，由图像可知（ ）
A．质点振动的振幅随时间变化
B．质点振动的频率为4Hz
C．在t=2.5s时，质点离开平衡位置运动
D．在t=4s时，质点受到的回复力为最大值
10．一个做简谐运动的物体，频率为25Hz，那么它从一侧最大位移的中点，振动到另一侧最大位移的中点所用的时间（ ）
A．等于0.01s B．一定小于0.01s C．可能大于0.01s D．无法确定
11．如右图所示为一质点做简谐运动的图像，在、时刻位移大小相等，则这个在质点在、两时刻①速度相同；②加速度相同；③回复力相同；④势能相同，以上选项中正确的是（）
A．③④ B．②③
C．①④ D．①②
12．如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动．以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是
A．振子的振幅为4cm
B．振子的振动周期为1s
C．t=ls时，振子的速度为正的最大值
D．t=ls时，振子的加速度为正的最大值
13．如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO=OC=5cm。若振子从B到C的运动时间是1s，则下列说法中正确的是（ ）
A．振子振幅是10cm
B．振动周期是1s
C．经过两次全振动，振子通过的路程是20cm
D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm
14．如图所示，质量为M的物块A上端与轻弹簧固定，弹簧劲度系数为k，下端用轻绳系住质量为m（）的木块B，期初静止，突然剪断A、B间轻绳，此后A将在竖直方向上做简谐运动，则（ ）
A．物块A做简谐运动的振幅为
B．物块A做简谐振动的振幅为
C．剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度为零
D．剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度大小为
15．如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，弹簧位于竖直方向，另一端静止于点B，在点B正上方点A处，有一质量为m的物块，物块从静止开始自由下落，物块落在弹簧上，压缩弹簧，到达点C时，物块的速度为零，如果弹簧的形变始终未超过弹性限度，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．物块在点B时动能最大
B．从点A经点B到点C，再由点C经点B到点A的全过程中，物块的加速度的最大值大于g
C．从点A经点B到点C，再由点C经点B到点A的全过程中，物块做简谐运动
D．如果将物块从点B由静止释放，物块仍能到达点C
二、填空题（共4题）
16．意义：振幅是表示物体_____大小的物理量，振动物体运动的范围是振幅的______。
17．弹簧振子从平衡位置拉开后放手振动，振动频率为，则弹簧振子的振幅为_________，1s内振子通过的路程为_________．
18．如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此栓接在一起．当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前相比Q的振幅__________（填“增大”、“不变”、“减小”）；Q通过O点时的速率___________（填“增大”、“不变”、“减小”）
19．已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2，其中T是简谐运动的周期，k是轻质弹簧的劲度系数，m是振子的质量，莱芜第一中学的学生尚清北以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置（如图所示），图中S是光滑水平面，L是轻质弹簧，Q是带夹子的金属盒；P是固定于盒上的遮光片，利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率。
（1）实验时配备一定数量的的砝码，将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量，从而可以进行多次实验。
（2）通过实验尚清北同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据，他想利用函数图像处理这些数据，若以振子质量m为直角坐标系的横坐标，则为了简便地绘制函数图像，较准确地求得k，应以______为直角坐标系的纵坐标。
（3）若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量m0考虑在内，振动频率f的数据记录准确，利用现有的这些数据结合上述图像，能否准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k？______（填“能”或“不能”），图线上取两点（m1，）和（m2，），则可求出劲度系数k=______。
三、综合题（共4题）
20．弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。A、B相距14cm。t=0时刻振子处于A点，经过t1=2s，振子第一次到达B点。规定A到B为正方向，求：
(1)振子振动的周期；求物块振动的位移表达式；
(2)振子在t2=9s内通过的路程；
(3)振子在B点的加速度大小与它距O点4cm处的P点的加速度大小的比值。
21．如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置，其中P是光滑水平面，N是质量为M的带夹子的金属盒，金属盒两端分别连接轻质弹簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．已知弹簧振子做简谐运动时的周期T＝2π，其中m是振子的质量，k 是常数．当空盒振动时，测得振动频率为f1；把一物体夹在盒中，并使其振动时，测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗？如果不能，请说明理由；若能，请求出被测物体的质量．
22．小王在湖边欲乘游船，当日风浪较大，游船上下浮动。若把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，则其振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。在地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。求在一个周期内，小王能舒服地登船的时间有多少。
23．如图（1），弹簧振子平衡位置为O， 振子在AB间作简谐振动，在图上画出振子在B点时加速度的方向和在A时的位移．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．A
4．B
5．D
6．C
7．A
8．D
9．D
10．C
11．C
12．C
13．D
14．B
15．B
16． 振动幅度 两倍
17． 1 8
18． 不变 增大
19． 能
20．(1)4s；；(2)63cm；(3)7：4
21．
由弹簧振子的周期公式可知，其周期是振子质量的函数，只要知道夹入物体前、后振子的周期，就可求出物体的质量．
空盒时，＝T1＝2π
设物体质量为m，盒内装入物体后
＝T2＝2π
联立可解m＝M.
22．1.0s
23．
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．弹簧振子的周期为0.2秒，在振动过程中从平衡位置开始计时，振子肯定不在平衡位置的时刻是（ ）
A．0.3秒 B．0.4秒 C．0.5秒 D．0.55秒
2．如图所示，是物体做简谐运动的x－t图象，以下说法不正确的是（ ）
A．物体振幅在-2cm到2cm之间变化
B．1s末物体速度方向沿x轴负方向
C．1.5s时物体的位移最大，加速度最大
D．2s末物体的速度最大，动能最大
3．质点作简谐振动，图象如图所示，由图可知（ ）
A．4s末速度位零，加速度负向最大
B．4s末振子的位移为
C．振动周期是5s，振幅是
D．1s末，振动物体的速度为正向最大
4．一水平的弹簧振子，以平衡位置O点为中心，在A、B两点间做简谐运动，则（ ）
A．振子在O点时速度和加速度都达到最大 B．振子的速度减小时，位移增大
C．振子的加速度减小时，速度一定变小 D．振子的速度方向与加速度方向一定相反
5．如图甲所示，弹簧振子在a、b两点之间做简谱运动，O点为平衡位置，取Ox方向为正方向，从某时刻开始计时得到如图乙所示的振动图象．则（ ）
A．振子的振动周期等于t1
B．在t＝t1时刻振子的速度为零
C．在t＝0时刻振子的位置在a点
D．从t1到t2时间内振子正从O点向b点运动
6．如图所示，弹簧振子的频率为5 Hz，让振子从B位置开始振动，并开始计时，则经过0.12 s时（ ）
A．小球位于B、O之间，运动方向向右
B．小球位于B、O之间，运动方向向左
C．小球位于C、O之间，运动方向向右
D．小球位于C、O之间，运动方向向左
7．下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子的运动是简谐运动
B．简谐运动就是指弹簧振子的运动
C．简谐运动是匀变速运动
D．简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种
8．某人在医院做了一次心电图，结果如图所示。如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5m/min，图中方格纸每小格长1mm，则此人的心率约为（ ）
A．75次/min B．65次/min C．55次/min D．45次/min
9．一个质点做简谐运动，其振动图像如图所示，由图像可知（ ）
A．质点振动的振幅随时间变化
B．质点振动的频率为4Hz
C．在t=2.5s时，质点离开平衡位置运动
D．在t=4s时，质点受到的回复力为最大值
10．一个做简谐运动的物体，频率为25Hz，那么它从一侧最大位移的中点，振动到另一侧最大位移的中点所用的时间（ ）
A．等于0.01s B．一定小于0.01s C．可能大于0.01s D．无法确定
11．如右图所示为一质点做简谐运动的图像，在、时刻位移大小相等，则这个在质点在、两时刻①速度相同；②加速度相同；③回复力相同；④势能相同，以上选项中正确的是（）
A．③④ B．②③
C．①④ D．①②
12．如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动．以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是
A．振子的振幅为4cm
B．振子的振动周期为1s
C．t=ls时，振子的速度为正的最大值
D．t=ls时，振子的加速度为正的最大值
13．如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO=OC=5cm。若振子从B到C的运动时间是1s，则下列说法中正确的是（ ）
A．振子振幅是10cm
B．振动周期是1s
C．经过两次全振动，振子通过的路程是20cm
D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm
14．如图所示，质量为M的物块A上端与轻弹簧固定，弹簧劲度系数为k，下端用轻绳系住质量为m（）的木块B，期初静止，突然剪断A、B间轻绳，此后A将在竖直方向上做简谐运动，则（ ）
A．物块A做简谐运动的振幅为
B．物块A做简谐振动的振幅为
C．剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度为零
D．剪断A、B间轻绳瞬间，物块A的加速度大小为
15．如图所示，轻弹簧下端固定在水平地面上，弹簧位于竖直方向，另一端静止于点B，在点B正上方点A处，有一质量为m的物块，物块从静止开始自由下落，物块落在弹簧上，压缩弹簧，到达点C时，物块的速度为零，如果弹簧的形变始终未超过弹性限度，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．物块在点B时动能最大
B．从点A经点B到点C，再由点C经点B到点A的全过程中，物块的加速度的最大值大于g
C．从点A经点B到点C，再由点C经点B到点A的全过程中，物块做简谐运动
D．如果将物块从点B由静止释放，物块仍能到达点C
二、填空题（共4题）
16．意义：振幅是表示物体_____大小的物理量，振动物体运动的范围是振幅的______。
17．弹簧振子从平衡位置拉开后放手振动，振动频率为，则弹簧振子的振幅为_________，1s内振子通过的路程为_________．
18．如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此栓接在一起．当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前相比Q的振幅__________（填“增大”、“不变”、“减小”）；Q通过O点时的速率___________（填“增大”、“不变”、“减小”）
19．已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2，其中T是简谐运动的周期，k是轻质弹簧的劲度系数，m是振子的质量，莱芜第一中学的学生尚清北以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置（如图所示），图中S是光滑水平面，L是轻质弹簧，Q是带夹子的金属盒；P是固定于盒上的遮光片，利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率。
（1）实验时配备一定数量的的砝码，将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量，从而可以进行多次实验。
（2）通过实验尚清北同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据，他想利用函数图像处理这些数据，若以振子质量m为直角坐标系的横坐标，则为了简便地绘制函数图像，较准确地求得k，应以______为直角坐标系的纵坐标。
（3）若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量m0考虑在内，振动频率f的数据记录准确，利用现有的这些数据结合上述图像，能否准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k？______（填“能”或“不能”），图线上取两点（m1，）和（m2，），则可求出劲度系数k=______。
三、综合题（共4题）
20．弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。A、B相距14cm。t=0时刻振子处于A点，经过t1=2s，振子第一次到达B点。规定A到B为正方向，求：
(1)振子振动的周期；求物块振动的位移表达式；
(2)振子在t2=9s内通过的路程；
(3)振子在B点的加速度大小与它距O点4cm处的P点的加速度大小的比值。
21．如图所示是某同学设计的测量物体质量的装置，其中P是光滑水平面，N是质量为M的带夹子的金属盒，金属盒两端分别连接轻质弹簧；Q是固定于盒子上的遮光片，利用它和光电计时器能测量金属盒振动时的频率．已知弹簧振子做简谐运动时的周期T＝2π，其中m是振子的质量，k 是常数．当空盒振动时，测得振动频率为f1；把一物体夹在盒中，并使其振动时，测得频率为f2.你认为这套装置能测量物体的质量吗？如果不能，请说明理由；若能，请求出被测物体的质量．
22．小王在湖边欲乘游船，当日风浪较大，游船上下浮动。若把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，则其振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。在地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。求在一个周期内，小王能舒服地登船的时间有多少。
23．如图（1），弹簧振子平衡位置为O， 振子在AB间作简谐振动，在图上画出振子在B点时加速度的方向和在A时的位移．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．A
4．B
5．D
6．C
7．A
8．D
9．D
10．C
11．C
12．C
13．D
14．B
15．B
16． 振动幅度 两倍
17． 1 8
18． 不变 增大
19． 能
20．(1)4s；；(2)63cm；(3)7：4
21．
由弹簧振子的周期公式可知，其周期是振子质量的函数，只要知道夹入物体前、后振子的周期，就可求出物体的质量．
空盒时，＝T1＝2π
设物体质量为m，盒内装入物体后
＝T2＝2π
联立可解m＝M.
22．1.0s
23．
答案第1页，共2页