2.1简谐运动 精选训练题（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2.1简谐运动 精选训练题（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 984.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-16 00:46:15 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 2.1 简谐运动 精选训练题
一、单选题
1．一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点为振子的平衡位置，如图所示。规定向右为正方向，当振子向左运动经过O点时开始计时，则图中画出的振动图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如果质点的位移与时间关系遵从正弦函数规律，这样的运动叫做简谐运动。根据图中各图象可以判断出物体可能做简谐运动的是（ ）
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
3．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是（ ）
A．大小为OC，方向向左
B．大小为OC，方向向右
C．大小为AC，方向向左
D．大小为AC，方向向右
4．如图所示，有一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与小球连接。小球质量 为m，带电量为+q。开始时小球静止在光滑绝缘水平面上，施加水平向右的匀强电场E后小球开始做简谐运动。小球经过O时加速度为零，A、B为小球能够到达的最大位移处。在小球做简谐运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小球的速度为零时，弹簧伸长量是
B．小球和弹簧系统的机械能守恒
C．小球做简谐运动的振幅是
D．小球由O到B过程中，弹力做功的绝对值大于电场力做功的绝对值
5．匀速圆周运动是（ ）
A．匀速运动 B．匀变速运动
C．变加速运动 D．简谐运动
6．如图所示，在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小球相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小球位于O点。现使小球以O点为平衡位置，在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动，关于这个弹簧振子做简谐运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球经过平衡位置O时速度最大 B．小球经过平衡位置O时加速度最大
C．小球每次通过同一位置时的速度一定相同 D．小球经过平衡位置O时振幅最小
7．跳绳是一种健身运动，某运动员一分钟跳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，为了算出该运动员跳起的最大高度，我们
A．不能将跳绳中的运动员视为质点
B．可以将运动中的绳子视为质点
C．将跳绳运动看作简谐振动
D．将在空中的运动员看作只受重力的作用
8．如图所示，一个劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块B紧挨着物块A静止在光滑斜面上。某时刻将B迅速移开，A将在斜面上做简谐运动，已知物块A、B的质量分别为、，若取沿斜面向上为正方向，移开B的时刻为计时起点，则A的振动位移随时间变化的图像是（重力加速度为g）（ ）
A． B．
C． D．
9．一物体置于一平台上，随平台一起在竖直方向上做简谐运动，则（ ）
A．当平台振动到最高点时，物体对平台的正压力最大
B．当平台振动到最低点时，物体对平台的正压力最大
C．当平台振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力为零
D．物体在上下振动的过程中，物体的机械能保持守恒
10．一水平的弹簧振子，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
11．如图所示，小球在光滑水平面上以O为平衡位置，在A、B之间做简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球在O点速度最大 B．小球在A点速度最大
C．小球在B点加速度最小 D．小球在B点回复力最小
12．一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的s-t图像如图。以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v-t关系图像为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
13．物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，周期为T.那么该物体线速度的大小为________，角速度的大小为________，转速为_______.
14．判断下列说法的正误。
（1）回复力的方向总是与位移的方向相同。( )
（2）回复力的方向总是与加速度的方向相反。( )
（3）水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力不为零，能量为零。( )
（4）回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小。( )
15．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是________（选填“OC”“AC”或“CO”），从A点直接运动到C点的过程中，振子位移变________（选填“小”或“大”），速度变________（选填“小”或“大”）。
16．机械振动：物体或者___________在一个位置附近所做的___________运动，叫做机械振动。
17．一质点在平衡位置O点附近做简谐运动，它离开O点向着M点运动，0.3s末第一次到达M点，又经过0.2s第二次到达M点，再经过_________s质点将第三次到达M点，若该质点由O出发在4s内通过的路程为20cm，该质点的振幅为_________cm
三、解答题
18．一根弹簧的上端固定，下端系一小球，将小球向下拉一点距离后放手，小球便上下振动起来。试证明这个小球在做简谐运动。（提示：使小球振动的回复力是小球所受到的重力和弹簧弹力的合力）
19．图是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息，回答下列问题。
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)在和这两个时刻，质点的位置在哪里？质点向哪个方向运动？
(3)质点相对于平衡位置的位移方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同？在哪些时间内跟瞬时速度的方向相反？
(4)质点在第末的位移是多少？
(5)质点在前内运动的路程是多少？
20．两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为k1、k2，它们与一个质量为m的小球组成弹簧振子，静止时，两弹簧均处于原长，如图所示．试证明弹簧振子做的运动是简谐运动．
21．如图所示，一根长为L=0.2m的刚性轻绳，一端固定在O点，另一端连接一个质量为m的小球，当球自由悬挂时，球处在最低点A点，此时给球一个水平初速度v0让它运动起来，忽略空气阻力，重力加速度。
（1）要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，求v0满足的条件；
（2）若小球在A点获得的水平初速度，试确定小球能上升的最大高度．
22．如图甲所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球（可视为质点），弹簧处于原长时小球位于点．将小球从点由静止释放，小球沿竖直方向在之间做往复运动，如图乙所示．小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内．不计空气阻力，重力加速度为．
（1）证明小球的振动是简谐振动；
（2）已知弹簧劲度系数为．以点为坐标原点，竖直向下为轴正方向，建立一维坐标系，如图乙所示．
a．请在图丙中画出小球从运动到的过程中，弹簧弹力的大小随相对于点的位移变化的图象．根据图象求：小球从运动到任意位置的过程中弹力所做的功，以及小球在此位置时弹簧的弹性势能；
b．已知小球质量为，小球在运动的过程中，小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒．求小球经过中点时瞬时速度的大小．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由题意，因为向右为正方向，且振子向左运动经过O点时开始计时，所以t=0时刻图像的斜率应为负，故B正确。
故选B。
2．C
【详解】
根据题意，振动图象与正弦函数图象相似的①③的运动符合简谐运动的特征，故ABD错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
振动位移的方向总是由平衡位置指向物体所在位置，其大小等于平衡位置到物体所在位置的距离，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．当小球受到的弹力与电场力平衡时
小球所受回复力
所以小球做简谐运动，振幅
当小球速度为0时，弹簧伸长为零（A点时）或（B点时）。故A错误；
B．因为在运动过程中存在电场力对系统做功，所以不满足机械能守恒定律，系统机械能不守恒，故B错误；
C．根据选项A的分析，振幅
故C错误；
D．小球从O到B的过程中，设弹力做功，电场力做功，小球经过O点时的动能，根据动能定理得
故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．匀速圆周运动是线速度大小不变，但方向改变的运动，故匀速圆周运动是变速运动不是匀速运动，故A错误；
BC．匀速圆周运动向心加速度方向始终指向圆心，即加速度是变化的，故匀速圆周运动是变加速运动，故B错误，C正确；
D．匀速圆周运动和简谐运动是两个完全不同的运动形式，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】
ABD．小球经过平衡位置O时速度最大，位移为零（振幅不为零），加速度为零，故A正确，BD错误；
C．小球每次通过同一位置时的速度大小一定相等，但方向不一定相同，故C错误。
故选A。
7．D
【详解】
A.在对运动员进行研究时,只研究运动员上下的运动,可以把运动员当作质点．故A错误．
B.绳子在运动的过程中要考虑其形状可能对运动员产生的影响,所以不能看作质点．故B错误．
C.由于运动员在跳绳的过程中脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的,该时间内运动员看作不动,所以不能将跳绳运动看作简谐振动，故C错误．
D.运动员跳绳的过程中向上、向下运动的速度都比较小,受到的空气的阻力可以忽略不计，所以可以将在空中的运动员看作只受重力的作用，故D正确．
8．B
【详解】
物块A、B紧挨在一起平衡时弹簧压缩量
移走B后，A平衡时弹簧压缩量
因此，负向最大位移为
又时，A在负向最大位移处，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．B
【详解】
AB．物体和平台一起做简谐运动，加速度方向总是指向平衡位置，当处于平衡位置下方时，加速度向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律，有
在最低点加速度最大，支持力最大；根据牛顿第三定律，物体对平台的正压力最大；故A错误，B正确；
C．当平台振动经过平衡位置时，加速度为零，物体对平台的正压力等于物体的重力，故C错误；
D．物体运动过程中，支持力做功，故机械能不守恒，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．振子通过平衡位置时，速度最大，加速度为零，A错误；
B．振子在平衡位置时速度最大，偏离平衡位置越远速度越小，位移越大，故速度减小时位移增大，B正确；
C．振子在平衡位置时，加速度为零，偏离平衡位置越近加速度越小，速度越大，故加速度减小时速度变大，C错误；
D．振子每次通过同一位置（非最大位移处）时，其加速度方向相同，但速度有两个可能的方向，振子的速度方向与加速度方向可能相同，也可能相反，D错误。
故选B。
11．A
【详解】
由题意小球在光滑水平面上以O为平衡位置，在A、B之间做简谐运动，则O点处小球速度最大，加速度和回复力为零，A、B两点处小球速度为零，加速度和回复力最大。
故选A。
12．A
【详解】
由s-t图像可知，t=0时刻，质位于正的最大位移处，速度为零，而在时刻，恰好位于平衡位置，速度为负的最大值，在时刻，恰好位于负的最大位移处，速度刚好减为零；在时刻，又恰好回到平衡位置，速度为正的最大值。
故选A。
13．
【详解】
[1]根据线速度的定义：
[2]根据角速度的定义：
[3]转速与周期的关系可知：
14． 错误 错误 错误 错误
【详解】
（1）[1] ，回复力的方向总是与位移的方向相反，故错误；
（2）[2] 根据牛顿第二定律回复力的方向总是与加速度的方向相同。故错误；
（3）[3] 水平弹簧振子运动到平衡位置时，位移为零，回复力为零，能量不为零。故错误；
（4）[4] 在简谐运动中，速度增大时，位移必然减小，而根据回复力公式F=-kx可知，回复力一定减小，故错误；
15． OC 小 大
【详解】
[1][2][3] O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，位移的起点在平衡位置，故振子离开平衡位置的位移是OC，从A点直接运动到C点的过程中，振子位移变小，衡位置，故速度变大。
16． 物体的一部分 往复
【详解】
[1][2]机械振动：物体或者物体的一部分在一个位置附近所做的往复运动，叫做机械振动。
17． 1.4 2
【详解】
[1]运动过程如图所示，振子第三次通过M点需要经过的时间为
[2]质点振动周期为，故
解得
18．见解析
【详解】
设振子的平衡位置为O向下方向为正方向，此时弹簧已经有了一个伸长量h，设弹簧的劲度系数为k由平衡条件得
当振子向下偏离平衡位置的距离为x时，回复力即合外力为
代入得
可见小球所受合外力与它的位移的关系符合简谐运动的特点，这个小球在做简谐运动。
19．(1)10cm；(2) 在1.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，向平衡位置运动；在2.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，背离平衡位置运动；(3) 即在0~1s和2~3s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相同；在1~2s和3~4s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相反；(4)0；(5)20cm
【详解】
(1)由图像可知，质点离开平衡位置的最大距离为10cm；
(2) 在1.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，下一时刻质点位移减小，因此1.5 s时质点是向平衡位置运动；在2.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，下一时刻位移增大，因此2.5 s时质点是背离平衡位置运动；
(3)在0~1s时间内质点的位移为正，速度为正；在2~3s时间内质点的位移为负，速度为负；即在0~1s和2~3s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相同；
在1~2s时间内质点的位移为正，速度为负；在3~4s时间内质点的位移为负，速度为正；即在1~2s和3~4s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相反；
(4)由图像可知，质点在第末的位移为0；
(5)质点在前内运动的路程是2A=20cm
20．证明过程见解析
【详解】
以平衡位置为坐标原点建立坐标轴，设左右两边弹簧的弹力分别为F1、F2，振子在平衡位置时F合＝F1＋F2＝0，当振子离开平衡位置时，因两弹簧发生形变而使振子受到指向平衡位置的力．设离开平衡位置的正位移为x，则振子所受的合力为F＝－(k1x＋k2x)＝－(k1＋k2)x＝－kx，所以，弹簧振子的运动为简谐运动．
21．（1）或；（2）
【详解】
（1）要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，可以使小球做完整的圆周运动，也可以使小球上升到低于O点的高度后就下落；
①当小球刚好做完整的圆周运动时，在最高点重力提供向心力，有
从最低点到最高点，重力做负功，根据动能定理有
可得小球的初速度为
②小球恰好能运动到O点等高的位置时，根据动能定理有
可得小球的初速度为
由上分析可知，小球的初速度应或
（2）若小球在A点获得的水平初速度，则小球不能上升到最高点，设小球上升到高于圆心O的某个位置时，绳子恰好要松弛，此时绳子与竖直方向夹角为，小球只受重力，速度为
重力沿半径方向的分力提供向心力，有
由几何关系可知，此过程小球上升高度为
根据动能定理有
解得此时小球速度为
此后小球以速度做斜抛运动，在最高点时竖直方向速度为零，水平方向速度为，从最低点到最高点，根据动能定理有
则小球上升最大高
22．（1）见解析；（2） ；
【详解】
（1）证明：开始时弹簧形变量，规定向下为正方向，依据平衡关系， 之后，，以为平衡点，即原点， 故，故做简谐运动．
（2）a．图像如下图所示，图中的图线和轴围成的面积表示功的大小，所以弹力做功为．
由弹力做功与弹性势能的关系，解得，
b．小球由点到中点，根据动能定理，小球由点到点，根据机械能守恒定律．
解得：．
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点为振子的平衡位置，如图所示。规定向右为正方向，当振子向左运动经过O点时开始计时，则图中画出的振动图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如果质点的位移与时间关系遵从正弦函数规律，这样的运动叫做简谐运动。根据图中各图象可以判断出物体可能做简谐运动的是（ ）
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
3．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是（ ）
A．大小为OC，方向向左
B．大小为OC，方向向右
C．大小为AC，方向向左
D．大小为AC，方向向右
4．如图所示，有一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与小球连接。小球质量 为m，带电量为+q。开始时小球静止在光滑绝缘水平面上，施加水平向右的匀强电场E后小球开始做简谐运动。小球经过O时加速度为零，A、B为小球能够到达的最大位移处。在小球做简谐运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．小球的速度为零时，弹簧伸长量是
B．小球和弹簧系统的机械能守恒
C．小球做简谐运动的振幅是
D．小球由O到B过程中，弹力做功的绝对值大于电场力做功的绝对值
5．匀速圆周运动是（ ）
A．匀速运动 B．匀变速运动
C．变加速运动 D．简谐运动
6．如图所示，在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小球相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小球位于O点。现使小球以O点为平衡位置，在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动，关于这个弹簧振子做简谐运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球经过平衡位置O时速度最大 B．小球经过平衡位置O时加速度最大
C．小球每次通过同一位置时的速度一定相同 D．小球经过平衡位置O时振幅最小
7．跳绳是一种健身运动，某运动员一分钟跳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，为了算出该运动员跳起的最大高度，我们
A．不能将跳绳中的运动员视为质点
B．可以将运动中的绳子视为质点
C．将跳绳运动看作简谐振动
D．将在空中的运动员看作只受重力的作用
8．如图所示，一个劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块B紧挨着物块A静止在光滑斜面上。某时刻将B迅速移开，A将在斜面上做简谐运动，已知物块A、B的质量分别为、，若取沿斜面向上为正方向，移开B的时刻为计时起点，则A的振动位移随时间变化的图像是（重力加速度为g）（ ）
A． B．
C． D．
9．一物体置于一平台上，随平台一起在竖直方向上做简谐运动，则（ ）
A．当平台振动到最高点时，物体对平台的正压力最大
B．当平台振动到最低点时，物体对平台的正压力最大
C．当平台振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力为零
D．物体在上下振动的过程中，物体的机械能保持守恒
10．一水平的弹簧振子，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
11．如图所示，小球在光滑水平面上以O为平衡位置，在A、B之间做简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球在O点速度最大 B．小球在A点速度最大
C．小球在B点加速度最小 D．小球在B点回复力最小
12．一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的s-t图像如图。以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v-t关系图像为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
13．物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，周期为T.那么该物体线速度的大小为________，角速度的大小为________，转速为_______.
14．判断下列说法的正误。
（1）回复力的方向总是与位移的方向相同。( )
（2）回复力的方向总是与加速度的方向相反。( )
（3）水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力不为零，能量为零。( )
（4）回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小。( )
15．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是________（选填“OC”“AC”或“CO”），从A点直接运动到C点的过程中，振子位移变________（选填“小”或“大”），速度变________（选填“小”或“大”）。
16．机械振动：物体或者___________在一个位置附近所做的___________运动，叫做机械振动。
17．一质点在平衡位置O点附近做简谐运动，它离开O点向着M点运动，0.3s末第一次到达M点，又经过0.2s第二次到达M点，再经过_________s质点将第三次到达M点，若该质点由O出发在4s内通过的路程为20cm，该质点的振幅为_________cm
三、解答题
18．一根弹簧的上端固定，下端系一小球，将小球向下拉一点距离后放手，小球便上下振动起来。试证明这个小球在做简谐运动。（提示：使小球振动的回复力是小球所受到的重力和弹簧弹力的合力）
19．图是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息，回答下列问题。
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)在和这两个时刻，质点的位置在哪里？质点向哪个方向运动？
(3)质点相对于平衡位置的位移方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同？在哪些时间内跟瞬时速度的方向相反？
(4)质点在第末的位移是多少？
(5)质点在前内运动的路程是多少？
20．两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为k1、k2，它们与一个质量为m的小球组成弹簧振子，静止时，两弹簧均处于原长，如图所示．试证明弹簧振子做的运动是简谐运动．
21．如图所示，一根长为L=0.2m的刚性轻绳，一端固定在O点，另一端连接一个质量为m的小球，当球自由悬挂时，球处在最低点A点，此时给球一个水平初速度v0让它运动起来，忽略空气阻力，重力加速度。
（1）要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，求v0满足的条件；
（2）若小球在A点获得的水平初速度，试确定小球能上升的最大高度．
22．如图甲所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球（可视为质点），弹簧处于原长时小球位于点．将小球从点由静止释放，小球沿竖直方向在之间做往复运动，如图乙所示．小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内．不计空气阻力，重力加速度为．
（1）证明小球的振动是简谐振动；
（2）已知弹簧劲度系数为．以点为坐标原点，竖直向下为轴正方向，建立一维坐标系，如图乙所示．
a．请在图丙中画出小球从运动到的过程中，弹簧弹力的大小随相对于点的位移变化的图象．根据图象求：小球从运动到任意位置的过程中弹力所做的功，以及小球在此位置时弹簧的弹性势能；
b．已知小球质量为，小球在运动的过程中，小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒．求小球经过中点时瞬时速度的大小．
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参考答案：
1．B
【详解】
由题意，因为向右为正方向，且振子向左运动经过O点时开始计时，所以t=0时刻图像的斜率应为负，故B正确。
故选B。
2．C
【详解】
根据题意，振动图象与正弦函数图象相似的①③的运动符合简谐运动的特征，故ABD错误，C正确。
故选C。
3．B
【详解】
振动位移的方向总是由平衡位置指向物体所在位置，其大小等于平衡位置到物体所在位置的距离，故B正确，ACD错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．当小球受到的弹力与电场力平衡时
小球所受回复力
所以小球做简谐运动，振幅
当小球速度为0时，弹簧伸长为零（A点时）或（B点时）。故A错误；
B．因为在运动过程中存在电场力对系统做功，所以不满足机械能守恒定律，系统机械能不守恒，故B错误；
C．根据选项A的分析，振幅
故C错误；
D．小球从O到B的过程中，设弹力做功，电场力做功，小球经过O点时的动能，根据动能定理得
故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．匀速圆周运动是线速度大小不变，但方向改变的运动，故匀速圆周运动是变速运动不是匀速运动，故A错误；
BC．匀速圆周运动向心加速度方向始终指向圆心，即加速度是变化的，故匀速圆周运动是变加速运动，故B错误，C正确；
D．匀速圆周运动和简谐运动是两个完全不同的运动形式，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】
ABD．小球经过平衡位置O时速度最大，位移为零（振幅不为零），加速度为零，故A正确，BD错误；
C．小球每次通过同一位置时的速度大小一定相等，但方向不一定相同，故C错误。
故选A。
7．D
【详解】
A.在对运动员进行研究时,只研究运动员上下的运动,可以把运动员当作质点．故A错误．
B.绳子在运动的过程中要考虑其形状可能对运动员产生的影响,所以不能看作质点．故B错误．
C.由于运动员在跳绳的过程中脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的,该时间内运动员看作不动,所以不能将跳绳运动看作简谐振动，故C错误．
D.运动员跳绳的过程中向上、向下运动的速度都比较小,受到的空气的阻力可以忽略不计，所以可以将在空中的运动员看作只受重力的作用，故D正确．
8．B
【详解】
物块A、B紧挨在一起平衡时弹簧压缩量
移走B后，A平衡时弹簧压缩量
因此，负向最大位移为
又时，A在负向最大位移处，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．B
【详解】
AB．物体和平台一起做简谐运动，加速度方向总是指向平衡位置，当处于平衡位置下方时，加速度向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律，有
在最低点加速度最大，支持力最大；根据牛顿第三定律，物体对平台的正压力最大；故A错误，B正确；
C．当平台振动经过平衡位置时，加速度为零，物体对平台的正压力等于物体的重力，故C错误；
D．物体运动过程中，支持力做功，故机械能不守恒，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．振子通过平衡位置时，速度最大，加速度为零，A错误；
B．振子在平衡位置时速度最大，偏离平衡位置越远速度越小，位移越大，故速度减小时位移增大，B正确；
C．振子在平衡位置时，加速度为零，偏离平衡位置越近加速度越小，速度越大，故加速度减小时速度变大，C错误；
D．振子每次通过同一位置（非最大位移处）时，其加速度方向相同，但速度有两个可能的方向，振子的速度方向与加速度方向可能相同，也可能相反，D错误。
故选B。
11．A
【详解】
由题意小球在光滑水平面上以O为平衡位置，在A、B之间做简谐运动，则O点处小球速度最大，加速度和回复力为零，A、B两点处小球速度为零，加速度和回复力最大。
故选A。
12．A
【详解】
由s-t图像可知，t=0时刻，质位于正的最大位移处，速度为零，而在时刻，恰好位于平衡位置，速度为负的最大值，在时刻，恰好位于负的最大位移处，速度刚好减为零；在时刻，又恰好回到平衡位置，速度为正的最大值。
故选A。
13．
【详解】
[1]根据线速度的定义：
[2]根据角速度的定义：
[3]转速与周期的关系可知：
14． 错误 错误 错误 错误
【详解】
（1）[1] ，回复力的方向总是与位移的方向相反，故错误；
（2）[2] 根据牛顿第二定律回复力的方向总是与加速度的方向相同。故错误；
（3）[3] 水平弹簧振子运动到平衡位置时，位移为零，回复力为零，能量不为零。故错误；
（4）[4] 在简谐运动中，速度增大时，位移必然减小，而根据回复力公式F=-kx可知，回复力一定减小，故错误；
15． OC 小 大
【详解】
[1][2][3] O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，位移的起点在平衡位置，故振子离开平衡位置的位移是OC，从A点直接运动到C点的过程中，振子位移变小，衡位置，故速度变大。
16． 物体的一部分 往复
【详解】
[1][2]机械振动：物体或者物体的一部分在一个位置附近所做的往复运动，叫做机械振动。
17． 1.4 2
【详解】
[1]运动过程如图所示，振子第三次通过M点需要经过的时间为
[2]质点振动周期为，故
解得
18．见解析
【详解】
设振子的平衡位置为O向下方向为正方向，此时弹簧已经有了一个伸长量h，设弹簧的劲度系数为k由平衡条件得
当振子向下偏离平衡位置的距离为x时，回复力即合外力为
代入得
可见小球所受合外力与它的位移的关系符合简谐运动的特点，这个小球在做简谐运动。
19．(1)10cm；(2) 在1.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，向平衡位置运动；在2.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，背离平衡位置运动；(3) 即在0~1s和2~3s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相同；在1~2s和3~4s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相反；(4)0；(5)20cm
【详解】
(1)由图像可知，质点离开平衡位置的最大距离为10cm；
(2) 在1.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，下一时刻质点位移减小，因此1.5 s时质点是向平衡位置运动；在2.5 s时刻质点离开平衡位置的位移为cm，下一时刻位移增大，因此2.5 s时质点是背离平衡位置运动；
(3)在0~1s时间内质点的位移为正，速度为正；在2~3s时间内质点的位移为负，速度为负；即在0~1s和2~3s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相同；
在1~2s时间内质点的位移为正，速度为负；在3~4s时间内质点的位移为负，速度为正；即在1~2s和3~4s内质点相对于平衡位置的位移方向跟它的瞬时速度的方向相反；
(4)由图像可知，质点在第末的位移为0；
(5)质点在前内运动的路程是2A=20cm
20．证明过程见解析
【详解】
以平衡位置为坐标原点建立坐标轴，设左右两边弹簧的弹力分别为F1、F2，振子在平衡位置时F合＝F1＋F2＝0，当振子离开平衡位置时，因两弹簧发生形变而使振子受到指向平衡位置的力．设离开平衡位置的正位移为x，则振子所受的合力为F＝－(k1x＋k2x)＝－(k1＋k2)x＝－kx，所以，弹簧振子的运动为简谐运动．
21．（1）或；（2）
【详解】
（1）要保证小球在运动过程中绳子始终不松弛，可以使小球做完整的圆周运动，也可以使小球上升到低于O点的高度后就下落；
①当小球刚好做完整的圆周运动时，在最高点重力提供向心力，有
从最低点到最高点，重力做负功，根据动能定理有
可得小球的初速度为
②小球恰好能运动到O点等高的位置时，根据动能定理有
可得小球的初速度为
由上分析可知，小球的初速度应或
（2）若小球在A点获得的水平初速度，则小球不能上升到最高点，设小球上升到高于圆心O的某个位置时，绳子恰好要松弛，此时绳子与竖直方向夹角为，小球只受重力，速度为
重力沿半径方向的分力提供向心力，有
由几何关系可知，此过程小球上升高度为
根据动能定理有
解得此时小球速度为
此后小球以速度做斜抛运动，在最高点时竖直方向速度为零，水平方向速度为，从最低点到最高点，根据动能定理有
则小球上升最大高
22．（1）见解析；（2） ；
【详解】
（1）证明：开始时弹簧形变量，规定向下为正方向，依据平衡关系， 之后，，以为平衡点，即原点， 故，故做简谐运动．
（2）a．图像如下图所示，图中的图线和轴围成的面积表示功的大小，所以弹力做功为．
由弹力做功与弹性势能的关系，解得，
b．小球由点到中点，根据动能定理，小球由点到点，根据机械能守恒定律．
解得：．
答案第1页，共2页
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