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（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
巩固拔高练习
一、单选题
1． 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧下端挂一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直方向上做简谐运动，弹簧对小球的拉力F随时间变化的图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能的表达式为，为弹簧的形变量，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球的振幅为
B．小球的最大加速度为
C．小球的最大动能为
D．在振动过程中，弹簧的弹性势能和小球的动能总和不变
2． 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
3． 如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，其下端有一垂直于斜面的固定挡板。轻质弹簧的一端与挡板相连，另一端连接一质量为0.4kg的光滑小球（可视为质点）。现将小球由平衡位置O沿斜面向上拉动15cm至P点，使其在P、P′之间做简谐运动，M、N为斜面上关于O点对称的两点。规定沿斜面向上为正方向，已知弹簧的劲度系数为20N/m且弹簧始终处于弹性限度内，取g=10m/s2。则（ ）
A．小球在P点的回复力为-5N
B．小球在P′点时弹簧的形变量为25cm
C．小球从N点向上运动，经四分之三个周期，其运动的路程小于45cm
D．在M、N两点，小球的速度大小相等，弹簧的弹性势能也相等
4． 在光滑杆下面铺一张白纸，一带有铅笔的弹簧振子受到外力控制，在A、B两点间做简谐运动，当白纸垂直于杆方向以2cm/s的速度匀速移动时，白纸上留下如图所示痕迹。下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的振动周期为4s B．弹簧振子的振动振幅为8cm
C．从到，振子动能变大 D．时，振子向负方向运动
5． 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
6． 某简谐运动的振动图像如图所示，a、b、c、d是曲线上的四个点。下列选项中，表示振子动能最大的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
7． 某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的函数关系式为，振动图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．第末振子的位移大小为
B．弹簧振子在第末与第末的速度相同
C．4s时加速度最大，2s时速率最大
D．从第末到第末，振子的速度方向发生变化
8． ①摩擦生热、②弹簧振子振动、③热传递和④气体自由膨胀，上述现象中能表明物理过程具有单向性的是（ ）
A．①、②和③ B．②、③和④
C．①、②和④ D．①、③和④
9． 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
10．如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，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，其振动图像如图乙所示。由振动图像可以得知（ ）
A．振子的振动周期等于
B．振子的振动频率等于
C．在时刻，振子的位置在a点
D．在时刻，振子向右经过O点
二、多选题
11．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
12．如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x=5sin（10πt+） cm。下列说法正确的是（ ）
A．MN间距离为5 cm
B．振子的运动周期是0.2 s
C．t=0时，振子位于N点
D．t=0.05 s时，振子具有最大速度
13．一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
14．一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。t=0时刻振子的位移x=-0.1 m；时刻x=0.1 m；t=4 s时刻x=0.1 m。该振子的振幅和周期可能为（ ）
A．0.1 m， B．0.1 m，2.5 s C．0.1 m，8 s
D．0.2 m， E．0.2 m，8 s
15．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（ ）
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
三、解答题
16．某一弹簧振子完成10次全振动需要的时间，在此的时间内通过的路程是。求此弹簧振子的振幅、周期和频率。
17．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图甲所示是一个常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔，在下面放一条白纸带。当小球振动时，匀速拉动纸带（纸带运动方向与振子振动方向垂直），笔就在纸带上画出一条曲线，如图乙所示。
（1）若匀速拉动纸带的速度为，则由图乙中数据算出振子的振动周期为多少？
（2）作出的振动图像，并写出对应的振动方程；
（3）若拉动纸带做匀加速运动，且振子振动周期与原来相同，由图丙中的数据求纸带的加速度大小。
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 C B B A A C A D D D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD BCD BCD ADE BC
三、解答题
16．0.02m；0.2s；5Hz。
17．（1）；（2）由题图乙可以看出的振幅为，且t=0时刻时P向x轴方向运动，振动图像如图所示。
；（3）
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