第2节 振动的描述 堂堂练（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第2节振动的描述
堂堂练
一、单选题
1． 有一个弹簧振子，振幅为，周期为，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（ ）
A． B．
C． D．
2． 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
3． 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动。取向右为正方向，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（ ）
A．在t=0.6s时，振子位于B点
B．从t=0到t=0.2s时间内，振子的动能逐渐增大
C．在t=0.1s与t=0.7s两个时刻，振子的速度方向相反
D．在t=0.4s时，振子正在向左运动且速度最大
4． 有两根完全相同的轻质弹簧，两者一端连接于O点，另外一端分别固定在相距水平天花板下两点，现在O点悬挂2kg的钩码P，等稳定后两弹簧互成且每根弹簧伸长了4cm，如图所示.然后再在钩码P下悬挂相同的钩码Q，悬挂后无初速度释放，假设整个过程没有超出弹簧限度，取，则（ ）
A．释放Q瞬间，钩码间的作用力为20N
B．下降过程中，在某位置，钩码间的作用力不可能为20N
C．下降到最低点时，钩码间的作用力为30N
D．弹簧的劲度系数为500N/m
5． 如图所示，一质点做简谐运动，O点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1s，质点通过N点后再经过1s又第2次通过N点，在这2s内质点通过的总路程为12cm。则质点的振动周期和振幅分别为（ ）
A．3s，6cm B．4s，9cm
C．4s，6cm D．2s，8cm
6． 如图所示，小球在竖直平面内以半径为、角速度为沿逆时针方向做匀速圆周运动，用竖直向下的平行光照射小球，观察到其影子在水平面上做简谐运动。取圆心投影点为原点，水平向右为正方向建立坐标系，从小球某次经最高点的时刻开始计时，关于影子的说法正确是（ ）
A．振幅为
B．振动过程中的最大速度为
C．振动周期为
D．位移表达式为
7． 如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B两点间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，振子的周期为T。t=0时刻物体恰经过C点并向上运动，则（ ）
A．物体运动到O点时，弹簧弹力为零
B．时刻，物体运动到C点，且向下运动。
C．时刻，物体运动到O、B之间，且向下运动
D．时间内，物体所受回复力的冲量为零
8． 如图甲所示，粗细均匀的筷子一头缠上铁丝竖直漂浮在水中，水面足够大。把筷子向下缓慢按压一小段距离后释放，以竖直向上为正方向，筷子振动图像如图乙所示。则（ ）
A．筷子在t1时刻浮力小于重力
B．筷子在t2时刻动量最小
C．筷子在t2到t3过程合外力的冲量方向竖直向下
D．筷子在振动过程中机械能守恒
9． 如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（ ）
A．0时刻弹簧弹力大小为mg
B．弹簧劲度系数为
C．时间段，回复力冲量为0
D．~T时间段，小球动能与重力势能之和减小
10．如图所示是单摆做阻尼振动的位移—时间图线，下列说法中正确的是（ ）
A．摆球在P与N时刻的势能相等
B．摆球在P与N时刻的动能相等
C．摆球在P与N时刻的机械能相等
D．摆球在P时刻的机械能小于在N时刻的机械能
二、多选题
11．如图所示，一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动。质点从O点向右运动开始计时，经过质点第一次经过M点；再继续运动，又经过它第二次经过M点；a、b两点分别是简谐运动速度为0的点，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两点间的距离等于振幅
B．两次经过M点的速度相同
C．从O点到M点加速度增大
D．简谐运动的周期为
12．关于水平的弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有（ ）
A．等于在平衡位置时振子的动能
B．等于在最大位移时弹簧的弹性势能
C．等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和
D．位移越大振动能量也越大
13．如图所示，一个质量为m的小钢球与一原长为的轻弹簧相连，在弹簧下端距离地面的高处由静止释放小钢球，观察发现小钢球恰好能回到原来位置。并且整个过程中小钢球离地面的最小距离为h，弹簧一直处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．从开始下落至最低点的过程中，小钢球机械能先不变后减小
B．弹簧的最大弹性势能为
C．小球的最大动能为
D．整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度
14．一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（ ）
A．质点振动频率是0.25Hz
B．t＝2s时，质点的加速度最大
C．质点的振幅为2cm
D．t＝3s时，质点所受的合外力一定为零
E．t＝2s时，质点的振幅为-2cm
15．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．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，速度增大
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
三、解答题
16．把振动物体看作不考虑体积的微粒时，这个振动物体就叫谐振子。谐振子是理想化模型。如图1所示，在光滑水平面上，两物块A与B由理想轻弹簧连接振动（弹簧两端跟A、B始终相连），物块A、B就叫谐振子。初始时刻，弹簧被压缩，按住A、B保持静止；然后，由静止同时释放A、B，此后A的速度v跟时间t的关系图像（图像）如图2所示（规定水平向右的方向为正方向）。已知，，弹簧的劲度系数，弹簧弹性势能表达式为，其中x为弹簧形变量。
(1)请在答题卡图2中画出B的速度跟时间t的关系图像（图像）；
(2)求初始时刻弹簧的弹性势能；
(3)求当A的速率为时，A的加速度大小。
17．弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距某时刻振子处于O点正向右运动。经过，振子首次到达B点，取向右为正方向，求：
（1）振动的频率f和振幅A；
（2）振子在内通过的路程及位移？
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第2节振动的描述（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A D D C B C A D A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD ABC ABD ABC BCD
三、解答题
16．(1)；(2)0.3J；(3)
17．（1），10cm；（2）110cm，
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