选择性必修一2.1简谐运动同步练习 （word版含答案）

选择性必修一 2.1 简谐运动 同步练习
一、单选题
1．下列日常生活中常见情形中不属于机械振动的是（ ）
A．水中浮标上下浮动 B．秋千的摆动
C．拨动后的琴弦 D．表针沿表盘转动
2．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是（　　）
A．速度、加速度、动量和动能 B．加速度、动能、回复力和位移
C．加速度、动量、动能和位移 D．位移、动能、动量和回复力
3．物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（　　）
A．物体到达平衡位置时，合力一定为零
B．平衡位置就是回复力为零的位置
C．每次通过同一位置时，位移、速度和加速度一定相同
D．简谐运动的图像表示质点振动的轨迹
4．物体产生机械振动的条件是（　　）
A．有方向不变、大小不变的力作用在物体上
B．有方向不变、大小变化的力作用在物体上
C．有方向变化、大小不变的力作用在物体上
D．有始终指向平衡位置的回复力作用在物体上
5．一个弹簧振子在M、N之间做简谐运动。O为平衡位置，P、Q是振动过程中关于对称的两个位置，下列说法正确的是（　　）
A．振子在从M点向N点运动过程中，动能先减小后增大
B．振子在OP间与OQ间的运动时间相等
C．振子运动到P、Q两点时，位移相同
D．振子在从M点向N点运动过程中，加速度先增大后减小
6．关于机械振动的几种说法中正确的是（ ）
A．单摆做简谐运动的回复力是由重力和的拉力的合力提供的
B．单摆做简谐运动的周期和小球的质量无关，但和振幅有关
C．物体做受迫振动的周期由物体的固有周期决定，与驱动力周期无关
D．水平方向的弹簧振子的加速度与偏离平衡位置的位移成正比
7．下列运动中可以看作机械振动的是（ ）
A．声带发声 B．音叉被移动
C．火车沿斜坡行驶 D．秋风中树叶落下
8．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂一质量为M的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为m的粘性小球自离圆盘h高处静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动
B．圆盘做简谐运动的振幅为
C．振动过程中圆盘的最大速度为
D．碰后向下运动过程中，小球和圆盘的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大
9．下列说法中正确的是（　　）
A．树枝在风的作用下运动是简谐运动
B．波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显
C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样
D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象
10．下列关于简谐运动的说法，正确的是（ ）
A．只要有回复力，物体就会做简谐运动
B．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大
C．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同
D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反
11．关于单摆，下列说法中正确的是（ ）.
A．摆球运动的回复力是摆线拉力与重力的合力
B．摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点时，加速度是不变的
C．摆球在运动过程中加速度方向始终指向平衡位置
D．摆球经过平衡位置时，加速度为零
12．下列运动中不属于机械振动的是（ ）
A．树枝在风的作用下运动 B．竖直向上抛出的物体的运动
C．说话时声带的运动 D．爆炸声引起窗扇的运动
13．物体做下列运动时，加速度和速度方向的关系表述正确的是（　　）
A．简谐运动中加速度与速度始终同向
B．竖直上抛运动中加速度与速度始终同向
C．匀速圆周运动中加速度方向与速度方向始终垂直
D．自由落体运动中加速度与速度方向可以相同、也可以相反
14．简谐运动是下列哪一种运动（　　）
A．匀变速运动 B．变加速运动 C．匀速运动 D．匀加速运动
15．下列说法正确的是 （ ）
A．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心
B．只要系统所受外力之和为零，则系统的动量守恒，系统的机械能也守恒
C．在地球上同一位置，沿不同方向抛出物体,不计空气阻力，物体的速度变化率相同
D．做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移一定相同
二、填空题
16．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。( )
17．（1）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是_________m，振动周期为_________s，图乙表示质点_____(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为___________m/s．
（2）惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是__________________．
（3）描述简谐运动特征的公式是x＝_______．自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下．若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动________ (填“是”或“不是”)简谐运动．
18．回复力是根据力的_______命名的.弹簧振子是一个典型的简谐运动模型，它的回复力是由_____提供的.
19．质点在做简谐运动的过程中，经过______位置，加速度最大；经过________位置，速度最大.在回复力、加速度、速度这些量中，随位移增大而增大的量是_______，而随位移增大而减小的量是_________.
三、解答题
20．如图，长度的木板静止于光滑水平面上，左端与固定在墙面上的水平轻弹簧相连，弹簧的劲度系数；木板左端放有一质量的小物块（可视为质点），质量的足够长木板与等高，静止于水平面上的右侧，距离右侧处固定有挡板。某时刻小物块以速度向右开始运动，向右运动到最远时恰好与相遇但不相撞，在某次到达最远处时，物块刚好离开滑到上，此过程中物块的速度始终大于木板的速度，与挡板碰撞时无机械能损失，物块与、之间的动摩擦因数均为。不计空气阻力，。
(1)证明：物块在木板上滑动过程中，做简谐运动；
(2)若与碰撞前物块和已达共速，求满足的最小值；
(3)在与发生第5次碰撞后将撤走，求的最终速度。
21．两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．
22．如图所示，在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，他们的质量均为m=2kg，弹簧的劲度系数为k=100N/m，C为一固定挡板，现让一质量也为m=2kg的物体D在A上方某处由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，此后做简谐运动，运动过程中，物体B对C的最小弹力为F=5N，重力加速度g取10m/s2.。求：
（1）BC间弹力最小时，弹簧的形变量是多少；
（2）简谐运动的振幅；
（3）若弹簧振子的周期为，m为振子质量，k为弹簧进度系数。以平衡位置为原点，沿斜面向下为正方向，振子在最低点作为0时刻，请写出振子的振动方程。
23．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．
24．学习了简谐运动的规律之后，请你谈一谈为什么最好用气垫导轨来做如图所示的实验。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．B
4．D
5．B
6．D
7．A
8．D
9．D
10．C
11．B
12．B
13．C
14．B
15．C
16． 错误 错误 错误 错误
17． 0.8 4 L 0.5 C 不是
18． 效果 弹簧的弹力
19． 最大位移 平衡 回复力、加速度 速度
20．(1)见解析；(2)；(3)
21．证明过程见解析
22．（1）x2=5cm；（2）A= 25cm；（3）x=25cos5t （cm）
23．（1）见解析；（2） ；
24．见解析
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页