2.1简谐运动、2.2简谐运动的描述、2.3简谐运动的回复力和能量 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.1简谐运动、2.2简谐运动的描述、2.3简谐运动的回复力和能量 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 559.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-16 17:06:10 | ||
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文档简介
机械振动 第1到3节 练习题
一、单选题
1．如图，足够长的光滑斜面倾角为30°，斜面底端有一挡板，其上有一小球从某一高度处由静止开始沿斜面滑下，档板上固定一个轻质弹簧，使得小球在斜面上可以往复运动，运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则以下说法正确的是（ ）
A．小球不能回到初始位置
B．弹簧的最大弹力一定大于重力
C．小球刚接触弹簧时，其动能最大
D．若将小球的释放点向上移一小段距离，则小球与弹簧接触时间变长
2．如图甲所示，水平弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向。图乙是弹簧振子做简谐运动的x-t图像，则（ ）
A．弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为一次全振动
B．弹簧振子的振动方程为
C．图乙中的P点时刻振子的速度方向与加速度方向都沿正方向
D．弹簧振子在前2.5 s内的路程为1 m
3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A．振子的位移逐渐增大 B．振子所受的弹力逐渐减小
C．振子的动能转化为弹性势能 D．振子的加速度逐渐增大
4．如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是（ ）
A．物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力
B．物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力
C．物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力
D．物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力
5．如图，一辆小车与一理想弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动，当小车以最大速度通过某点时，一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车并立即与小车保持相对静止，已知弹簧振子的周期为，其中为弹簧的劲度系数，以下正确的是（ ）
A．小球落入小车过程中，小球和小车动量守恒
B．小球落入小车过程中，小球、小车和弹簧组成的系统机械能守恒
C．小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的振幅变小
D．小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的周期变小
6．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相等
B．振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始终做负功
C．振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力提供
D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒
7．光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg，弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J，则下列说法正确的是（ ）
A．该振动的振幅为0.16m
B．振子经过平衡位置时的速度为0.4m/s
C．振子的最大加速度为8
D．若振子在位移最大处时，质量突变为0.15kg，则振幅变大
二、多选题
8．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A．振子所受的回复力逐渐增大
B．振子的速度逐渐减小
C．振子的位移逐渐减小
D．振子的加速度逐渐减小
9．一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．质点的振动频率为4 Hz
B．在10 s内质点经过的路程是20 cm
C．在5 s末，速度为零，加速度最大
D．在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等
E．在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的速度相同
10．如图甲所示，水平光滑杆上有一弹簧振子，振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示，由振动图像可知（ ）
A．从到，振子正从点向点运动 B．在时刻，振子的位置在点
C．在时刻，振子的速度为零 D．振子的振动周期为
11．如图所示，A、B为两简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．A、B之间的相位差是 B．A、B之间的相位差是π
C．B比A超前 D．A比B超前
三、填空题
12．一个质量的振子，拴在劲度系数的轻弹簧上做简谐运动时的图象如图所示。则振子的振幅________，频率________，振动中最大加速度________，出现在________时刻；振动中最大速度出现在________时刻。
13．如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2s时第一次经过B点，已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为6m，则该简谐运动的周期为______s，振幅为______m。
14．如图所示，一弹簧振子在光滑水平面A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M。
（1）简谐运动的能量取决于_____，本题中物体振动时_____和_____相互转化，总_____守恒。
（2）振子在振动过程中有以下说法，正确的是_____。
A．振子在平衡位置，动能最大，势能最小
B．振子在最大位移处，势能最大，动能最小
C．振子在向平衡位置振动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小
D．在任意时刻，动能与势能之和保持不变
（3）若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到振子的上面，且物体和振子无相对运动而一起运动，下列说法正确的是____。
A．振幅不变 B．振幅减小 C．最大动能不变 D．最大动能减少
四、解答题
15．如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：
（1）写出该振子简谐运动的表达式；
（2）在第末到第末这段时间内，弹簧振子的加速度是怎样变化的？
（3）该振子在前100s的总位移是多少？路程是多少？
16．如图所示，一质点沿水平直线做简谐运动，先后以相同速度通过a、b两点，经历时间，过b点后再经质点第一次反向通过b点。O点为平衡位置，若在这两秒内质点所通过的路程是8cm，试求该质点的振动周期和振幅。
17．测得一根弹簧位移和力的关系如表所示，求该弹簧的劲度系数。在位移为0.003m时，弹簧储存的势能是多少？假设这是弹簧振子的弹簧，若其最大振幅是0.005m，这个弹簧振子的小球质量为0.1kg。求在平衡位置时小球的速度（提示：弹簧的弹性势能）如图表。
位移/m 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
力/N 5.010 10.030 15.020 20.030 25.090
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．依题意可知小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球离开弹簧后弹簧的弹性势能为零，所以小球一定能回到初始位置，故A错误；
B．小球位于最低点时，弹簧压缩量最大，弹力最大，依题意结合简谐运动的对称性可知小球在最低点的加速度
小球在最低点，根据牛顿第二定律可得
故B正确；
C．小球接触弹簧之后，先加速后减速，加速度先减小后增大，当加速度为零时，速度最大，其动能最大，故C错误；
D．若将小球的释放点向上移一小段距离，则小球与弹簧接触后，根据弹簧振子的周期公式
可知小球与弹簧的接触时间与小球接触弹簧时的初速度无关，即若将小球的释放点向上移一小段距离，小球与弹簧接触时间仍保持不变，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为次全振动，A错误；
B．根据题图乙可知，弹簧振子的振幅是A=0. 1m，周期为T=1s，则角速度为
规定向右为正方向，t=0时刻位移为0.1 m，表示振子从B点开始运动，初相为，则振子的振动方程为
B错误；
C．题图乙中的P点时刻振子的速度方向为负，此时刻振子正在沿负方向做减速运动，加速度方向为正，C错误；
D．因周期T=1 s，则
则振子在前2.5s内的路程为
D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．振子的位移是由平衡位置指向振子所在位置的有向线段，因而振子向平衡位置运动时位移逐渐减小，A项错误；
B．而弹力与位移成正比，故弹簧的弹力减小，B项正确；
C．振子向着平衡位置运动时，弹力与速度方向一致，故振子的速度逐渐增大，弹性势能转化为动能，C项错误；
D．由胡克定律和牛顿第二定律知，振子的加速度也减小，D项错误；
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
对A受力分析可知，受重力、支持力、摩擦力，其中重力和支持力是一对平衡力，摩擦力作为A做简谐运动的回复力，与位移成正比，方向与位移方向相反，所以，摩擦力大小和方向都随时间变化，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
A．小球落入小车过程中，小球和小车所受合外力均不为零，动量不守恒，故A错误；
B．设小车和小球的质量分别为m1、m2，小球落入小车后瞬间，整体的速度大小为v，碰撞瞬间小车和小球组成的系统在水平方向上动量守恒，则
解得
由题意可知碰撞前后瞬间弹簧的弹性势能均为零，则碰前瞬间系统的机械能为
碰后瞬间系统的机械能为
所以小球落入小车过程中，小球、小车和弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误；
C．弹簧振子的振幅与振子所具有的机械能有关，振子的机械能越大，振子到达最大位移处时弹簧的弹性势能越大，伸长量越大，即振幅越大，根据B项分析可知小球与小车保持相对静止后，振子的机械能减小，所以整个弹簧振子的振幅变小，故C正确；
D．小球与小车保持相对静止后，振子的质量增大，根据题给表达式可知整个弹簧振子的周期变大，故D错误。
故选C。
6．D
【解析】
【详解】
A．振子在平衡位置两侧往复运动，速度相同的位置可能出现在关于平衡位置对称的两点，这时弹簧长度明显不等，选项A错误；
B．振子由最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧对振子施加的力指向平衡位置，做正功，B错误；
CD．振子运动过程中的回复力由振子所受合力提供，且运动过程中机械能守恒，故C错误，D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
A．弹簧振子振动过程中系统机械能守恒，则有
所以该振动的振幅为
故A错误；
B．振子经过平衡位置时，动能为
所以速度为
故B错误；
C．由牛顿第二定律可知振子的最大加速度为
故C正确；
D．振子在位移最大处时，速度为零，动能为零，所以质量突变为0.15kg，不影响系统的机械能，所以振幅不变，故D错误。
故选C。
8．CD
【解析】
【详解】
振子向平衡位置运动时，振子的位移减小，速度在逐渐增大，根据公式F＝ kx可知，振子所受的回复力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知振子的加速度逐渐减小，故AB错误，CD正确。
故选CD。
9．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图读出周期为T=4 s，则频率为
故A错误；
B．质点在一个周期内通过的路程是4个振幅
t=10 s=2.5T
则在10 s内质点经过的路程是
s=2.5×4A=10×2 cm=20 cm
故B正确；
C．在5 s末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，故C正确；
DE．由图看出，在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点位移大小相等，速度大小相等、方向相反，故D正确，E错误。
故选BCD。
10．BD
【解析】
【详解】
A．从到，振子正从点向b点运动，故A错误；
B．在时刻，振子的位置在点，故B正确；
C．在时刻，振子的速度达到最大值，故C错误；
D．振子的振动周期为，故D正确。
故选BD。
11．AD
【详解】
由题图可知A比B超前 ，相位差为
Δφ＝
故选AD正确。
12．
【详解】
由简谐运动时的图象可知振子的振幅为
振子的周期为
频率为
振子在振动中最大加速度为
由简谐运动时的图象可知振子加速度最大的时刻出现的时间为
振动中最大速度出现的时间为
13． 4 3
【解析】
【详解】
振子从A点向右开始计时，振子先到达右侧最大位移处，再反向到达平衡位置，最后到达B点用时2s，因B点的速度大小和A点速度大小相等，则说明AB关于平衡位置对称；则可知2s时间对应，故周期
T＝2×2s＝4s
因半个周期内对应的路程为2A，则有
2A＝6m
解得
A＝3m
14． 振幅 动能 势能 机械能 ABD AC
【详解】
（1）简谐运动的能量取决于振幅，本题中物体振动时只有动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒。
（2） A．到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，故A正确；
B．振子在平衡位置两侧往复振动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变量最大，势能最大，故B正确；
C．振幅的大小与振子的位置无关，故C错误；
D．在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，故D正确。
故选ABD。
（3）AB．振子运动到B点时速度恰为0，此时放上质量为m的物体，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能，由于简谐运动中机械能守恒，所以振幅保持不变，故A正确，B错误；
CD．由于机械能守恒，最大动能不变，故C正确，D错误。
故选AC。
15．（1）；（2）不断增大；（3）0，500cm（或5m）
【解析】
【详解】
（1）该振子简谐运动的表达式为
（2）在第末到第末这段时间内，振子位移不断增大，所受回复力不断增大，加速度不断增大。
（3）100s等于25个周期，所以该振子在前100s的总位移是0，路程为
16．，
【详解】
简谐运动是以平衡位置为中心的对称运动，因为通过a、b两点时的速度相同，根据简谐运动的对称性，可知质点从b点返回a点所用的时间必与从a点到b点所用的时间相同，即
质点从a点经最左端位置d再返回a点所用的时间tada必与质点从b点经最右端位置c再返回b点所用的时间tbcb相等，即
综上所述，质点的振动周期为
由题图和简谐运动的对称性可知，质点在一个周期内通过的路程为
所以质点的振幅为
17．5020N/m；0.0224J；1.120m/s
【解析】
【详解】
由胡克定律
可得弹簧劲度系数为
当位移为0.003m时，弹簧的形变量为
弹簧储存的弹性势能为
振子的最大振幅是0.005m，则当位移为0.005m时，弹簧的形变化量为
弹簧的弹性势能为
此时系统的机械能为
在平衡位置时弹簧的弹性势能为零，由弹簧与振子组成的系统机械能守恒，可知此时小球的动能
由
可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图，足够长的光滑斜面倾角为30°，斜面底端有一挡板，其上有一小球从某一高度处由静止开始沿斜面滑下，档板上固定一个轻质弹簧，使得小球在斜面上可以往复运动，运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则以下说法正确的是（ ）
A．小球不能回到初始位置
B．弹簧的最大弹力一定大于重力
C．小球刚接触弹簧时，其动能最大
D．若将小球的释放点向上移一小段距离，则小球与弹簧接触时间变长
2．如图甲所示，水平弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，规定水平向右为正方向。图乙是弹簧振子做简谐运动的x-t图像，则（ ）
A．弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为一次全振动
B．弹簧振子的振动方程为
C．图乙中的P点时刻振子的速度方向与加速度方向都沿正方向
D．弹簧振子在前2.5 s内的路程为1 m
3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A．振子的位移逐渐增大 B．振子所受的弹力逐渐减小
C．振子的动能转化为弹性势能 D．振子的加速度逐渐增大
4．如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是（ ）
A．物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力
B．物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力
C．物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力
D．物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力
5．如图，一辆小车与一理想弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动，当小车以最大速度通过某点时，一小球恰好以大小为的速度竖直落入小车并立即与小车保持相对静止，已知弹簧振子的周期为，其中为弹簧的劲度系数，以下正确的是（ ）
A．小球落入小车过程中，小球和小车动量守恒
B．小球落入小车过程中，小球、小车和弹簧组成的系统机械能守恒
C．小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的振幅变小
D．小球与小车保持相对静止后，整个弹簧振子的周期变小
6．当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等，弹性势能相等
B．振子从最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧弹力始终做负功
C．振子在运动过程中的回复力由弹簧弹力提供
D．振子在运动过程中，系统的机械能守恒
7．光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子的系统总能量表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，A为简谐运动的振幅。若振子质量为0.25kg，弹簧的劲度系数为25N/m。起振时系统具有势能0.06J和动能0.02J，则下列说法正确的是（ ）
A．该振动的振幅为0.16m
B．振子经过平衡位置时的速度为0.4m/s
C．振子的最大加速度为8
D．若振子在位移最大处时，质量突变为0.15kg，则振幅变大
二、多选题
8．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A．振子所受的回复力逐渐增大
B．振子的速度逐渐减小
C．振子的位移逐渐减小
D．振子的加速度逐渐减小
9．一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．质点的振动频率为4 Hz
B．在10 s内质点经过的路程是20 cm
C．在5 s末，速度为零，加速度最大
D．在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等
E．在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的速度相同
10．如图甲所示，水平光滑杆上有一弹簧振子，振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示，由振动图像可知（ ）
A．从到，振子正从点向点运动 B．在时刻，振子的位置在点
C．在时刻，振子的速度为零 D．振子的振动周期为
11．如图所示，A、B为两简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．A、B之间的相位差是 B．A、B之间的相位差是π
C．B比A超前 D．A比B超前
三、填空题
12．一个质量的振子，拴在劲度系数的轻弹簧上做简谐运动时的图象如图所示。则振子的振幅________，频率________，振动中最大加速度________，出现在________时刻；振动中最大速度出现在________时刻。
13．如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2s时第一次经过B点，已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为6m，则该简谐运动的周期为______s，振幅为______m。
14．如图所示，一弹簧振子在光滑水平面A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M。
（1）简谐运动的能量取决于_____，本题中物体振动时_____和_____相互转化，总_____守恒。
（2）振子在振动过程中有以下说法，正确的是_____。
A．振子在平衡位置，动能最大，势能最小
B．振子在最大位移处，势能最大，动能最小
C．振子在向平衡位置振动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小
D．在任意时刻，动能与势能之和保持不变
（3）若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到振子的上面，且物体和振子无相对运动而一起运动，下列说法正确的是____。
A．振幅不变 B．振幅减小 C．最大动能不变 D．最大动能减少
四、解答题
15．如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：
（1）写出该振子简谐运动的表达式；
（2）在第末到第末这段时间内，弹簧振子的加速度是怎样变化的？
（3）该振子在前100s的总位移是多少？路程是多少？
16．如图所示，一质点沿水平直线做简谐运动，先后以相同速度通过a、b两点，经历时间，过b点后再经质点第一次反向通过b点。O点为平衡位置，若在这两秒内质点所通过的路程是8cm，试求该质点的振动周期和振幅。
17．测得一根弹簧位移和力的关系如表所示，求该弹簧的劲度系数。在位移为0.003m时，弹簧储存的势能是多少？假设这是弹簧振子的弹簧，若其最大振幅是0.005m，这个弹簧振子的小球质量为0.1kg。求在平衡位置时小球的速度（提示：弹簧的弹性势能）如图表。
位移/m 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005
力/N 5.010 10.030 15.020 20.030 25.090
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．依题意可知小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球离开弹簧后弹簧的弹性势能为零，所以小球一定能回到初始位置，故A错误；
B．小球位于最低点时，弹簧压缩量最大，弹力最大，依题意结合简谐运动的对称性可知小球在最低点的加速度
小球在最低点，根据牛顿第二定律可得
故B正确；
C．小球接触弹簧之后，先加速后减速，加速度先减小后增大，当加速度为零时，速度最大，其动能最大，故C错误；
D．若将小球的释放点向上移一小段距离，则小球与弹簧接触后，根据弹簧振子的周期公式
可知小球与弹簧的接触时间与小球接触弹簧时的初速度无关，即若将小球的释放点向上移一小段距离，小球与弹簧接触时间仍保持不变，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为次全振动，A错误；
B．根据题图乙可知，弹簧振子的振幅是A=0. 1m，周期为T=1s，则角速度为
规定向右为正方向，t=0时刻位移为0.1 m，表示振子从B点开始运动，初相为，则振子的振动方程为
B错误；
C．题图乙中的P点时刻振子的速度方向为负，此时刻振子正在沿负方向做减速运动，加速度方向为正，C错误；
D．因周期T=1 s，则
则振子在前2.5s内的路程为
D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
A．振子的位移是由平衡位置指向振子所在位置的有向线段，因而振子向平衡位置运动时位移逐渐减小，A项错误；
B．而弹力与位移成正比，故弹簧的弹力减小，B项正确；
C．振子向着平衡位置运动时，弹力与速度方向一致，故振子的速度逐渐增大，弹性势能转化为动能，C项错误；
D．由胡克定律和牛顿第二定律知，振子的加速度也减小，D项错误；
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
对A受力分析可知，受重力、支持力、摩擦力，其中重力和支持力是一对平衡力，摩擦力作为A做简谐运动的回复力，与位移成正比，方向与位移方向相反，所以，摩擦力大小和方向都随时间变化，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
A．小球落入小车过程中，小球和小车所受合外力均不为零，动量不守恒，故A错误；
B．设小车和小球的质量分别为m1、m2，小球落入小车后瞬间，整体的速度大小为v，碰撞瞬间小车和小球组成的系统在水平方向上动量守恒，则
解得
由题意可知碰撞前后瞬间弹簧的弹性势能均为零，则碰前瞬间系统的机械能为
碰后瞬间系统的机械能为
所以小球落入小车过程中，小球、小车和弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误；
C．弹簧振子的振幅与振子所具有的机械能有关，振子的机械能越大，振子到达最大位移处时弹簧的弹性势能越大，伸长量越大，即振幅越大，根据B项分析可知小球与小车保持相对静止后，振子的机械能减小，所以整个弹簧振子的振幅变小，故C正确；
D．小球与小车保持相对静止后，振子的质量增大，根据题给表达式可知整个弹簧振子的周期变大，故D错误。
故选C。
6．D
【解析】
【详解】
A．振子在平衡位置两侧往复运动，速度相同的位置可能出现在关于平衡位置对称的两点，这时弹簧长度明显不等，选项A错误；
B．振子由最低点向平衡位置运动的过程中，弹簧对振子施加的力指向平衡位置，做正功，B错误；
CD．振子运动过程中的回复力由振子所受合力提供，且运动过程中机械能守恒，故C错误，D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
A．弹簧振子振动过程中系统机械能守恒，则有
所以该振动的振幅为
故A错误；
B．振子经过平衡位置时，动能为
所以速度为
故B错误；
C．由牛顿第二定律可知振子的最大加速度为
故C正确；
D．振子在位移最大处时，速度为零，动能为零，所以质量突变为0.15kg，不影响系统的机械能，所以振幅不变，故D错误。
故选C。
8．CD
【解析】
【详解】
振子向平衡位置运动时，振子的位移减小，速度在逐渐增大，根据公式F＝ kx可知，振子所受的回复力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知振子的加速度逐渐减小，故AB错误，CD正确。
故选CD。
9．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图读出周期为T=4 s，则频率为
故A错误；
B．质点在一个周期内通过的路程是4个振幅
t=10 s=2.5T
则在10 s内质点经过的路程是
s=2.5×4A=10×2 cm=20 cm
故B正确；
C．在5 s末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，故C正确；
DE．由图看出，在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点位移大小相等，速度大小相等、方向相反，故D正确，E错误。
故选BCD。
10．BD
【解析】
【详解】
A．从到，振子正从点向b点运动，故A错误；
B．在时刻，振子的位置在点，故B正确；
C．在时刻，振子的速度达到最大值，故C错误；
D．振子的振动周期为，故D正确。
故选BD。
11．AD
【详解】
由题图可知A比B超前 ，相位差为
Δφ＝
故选AD正确。
12．
【详解】
由简谐运动时的图象可知振子的振幅为
振子的周期为
频率为
振子在振动中最大加速度为
由简谐运动时的图象可知振子加速度最大的时刻出现的时间为
振动中最大速度出现的时间为
13． 4 3
【解析】
【详解】
振子从A点向右开始计时，振子先到达右侧最大位移处，再反向到达平衡位置，最后到达B点用时2s，因B点的速度大小和A点速度大小相等，则说明AB关于平衡位置对称；则可知2s时间对应，故周期
T＝2×2s＝4s
因半个周期内对应的路程为2A，则有
2A＝6m
解得
A＝3m
14． 振幅 动能 势能 机械能 ABD AC
【详解】
（1）简谐运动的能量取决于振幅，本题中物体振动时只有动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒。
（2） A．到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，故A正确；
B．振子在平衡位置两侧往复振动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变量最大，势能最大，故B正确；
C．振幅的大小与振子的位置无关，故C错误；
D．在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，故D正确。
故选ABD。
（3）AB．振子运动到B点时速度恰为0，此时放上质量为m的物体，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能，由于简谐运动中机械能守恒，所以振幅保持不变，故A正确，B错误；
CD．由于机械能守恒，最大动能不变，故C正确，D错误。
故选AC。
15．（1）；（2）不断增大；（3）0，500cm（或5m）
【解析】
【详解】
（1）该振子简谐运动的表达式为
（2）在第末到第末这段时间内，振子位移不断增大，所受回复力不断增大，加速度不断增大。
（3）100s等于25个周期，所以该振子在前100s的总位移是0，路程为
16．，
【详解】
简谐运动是以平衡位置为中心的对称运动，因为通过a、b两点时的速度相同，根据简谐运动的对称性，可知质点从b点返回a点所用的时间必与从a点到b点所用的时间相同，即
质点从a点经最左端位置d再返回a点所用的时间tada必与质点从b点经最右端位置c再返回b点所用的时间tbcb相等，即
综上所述，质点的振动周期为
由题图和简谐运动的对称性可知，质点在一个周期内通过的路程为
所以质点的振幅为
17．5020N/m；0.0224J；1.120m/s
【解析】
【详解】
由胡克定律
可得弹簧劲度系数为
当位移为0.003m时，弹簧的形变量为
弹簧储存的弹性势能为
振子的最大振幅是0.005m，则当位移为0.005m时，弹簧的形变化量为
弹簧的弹性势能为
此时系统的机械能为
在平衡位置时弹簧的弹性势能为零，由弹簧与振子组成的系统机械能守恒，可知此时小球的动能
由
可得
答案第1页，共2页
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