2022春物理人教版2019选择性必修第一册第2章：机械振动习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022春物理人教版2019选择性必修第一册第2章：机械振动习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 465.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-22 11:53:27 | ||
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文档简介
2022春物理人教版2019选择性必修第一册第2章：机械振动习题附答案
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、关于简谐运动，下列说法正确的是( )
A．位移的方向总指向平衡位置
B．加速度方向总和位移方向相反
C．位移方向总和速度方向相反
D．速度方向跟位移方向相同
2、如图所示，一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同．那么，下列说法正确的是( )
A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C．振子在M、N两点加速度大小相等
D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动
3、（多选）一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)( )
A．Δt＝2T，s＝8A B．Δt＝，s＝2A
C．Δt＝，s＝A D．Δt＝，s>A
4、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
5、一个摆长为l1的单摆，在地面上做简谐运动，周期为T1，已知地球的质量为M1，半径为R1，另一摆长为l2的单摆，在质量为M2，半径为R2的星球表面做简谐运动，周期为T2，若T1＝2T2，l1＝4l2，M1＝4M2，则地球半径与星球半径之比R1:R2为( )
A．2:1 B．2:3 C．1:2 D．3:2
6、自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是( )
A．机械能守恒 B．能量正在消失
C．总能量守恒，机械能减小 D．只有动能和势能的相互转化
7、如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．质点振动的振幅为2 cm
B．质点振动的频率为4 Hz
C．在2 s末，质点的加速度最大
D．在2 s末，质点的速度最大
8、如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)，过周期，振子具有正方向的最大速度．那么下列四幅图像中能够正确反映振子的振动情况的图线是( )
9、（双选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点( )
A．第1 s末与第3 s末的位移相同
B．第1 s末与第3 s末的速度相同
C．3 s末与5 s末的位移方向都相同
D．3 s末与5 s末的速度方向都相同
10、以下对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是( )
A．k只表示弹簧的劲度系数
B．式中的负号表示回复力总是负值
C．位移x是相对平衡位置的位移
D．回复力只随位移变化，不随时间变化
11、如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时( )
A．乙在平衡位置的左方，正向右运动
B．乙在平衡位置的左方，正向左运动
C．乙在平衡位置的右方，正向右运动
D．乙在平衡位置的右方，正向左运动
12、如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是( )
A．摆长约为10 cm
B．发生共振时单摆的周期为1 s
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动
D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
二、填空含实验题。
13、如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20 cm，振子由A到B的时间为0.1 s．若使振子在AB＝10 cm间振动，则振子由A到B的时间为________．
14、(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如下图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将 (填“变大”“不变”或“变小”)．
三、简答题。
15、如图所示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)质点在10 s末和20 s末的位移是多少？
(3)质点在15 s和25 s末向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内的运动路程是多少？
三、解答类题。
16、有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子有正向最大加速度．试求：
(1)振子的振幅和周期．
(2)在给出的坐标系中画出该振子完整的位移－时间图像(至少一个周期)．
(3)写出振子的振动方程．
17、（计算类）如图所示，光滑的水平面上放有一轻弹簧，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m＝0.5 kg，弹簧劲度系数k＝240 N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5 cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则
(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？
(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)
18、（计算题）图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图像．根据图像回答：
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为π2 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
2022春物理人教版2019选择性必修第一册第2章：机械振动习题附答案
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、关于简谐运动，下列说法正确的是( )
A．位移的方向总指向平衡位置
B．加速度方向总和位移方向相反
C．位移方向总和速度方向相反
D．速度方向跟位移方向相同
【答案】B
2、如图所示，一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同．那么，下列说法正确的是( )
A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C．振子在M、N两点加速度大小相等
D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动
【答案】C
3、（多选）一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)( )
A．Δt＝2T，s＝8A B．Δt＝，s＝2A
C．Δt＝，s＝A D．Δt＝，s>A
【答案】ABCD
4、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
【答案】B
5、一个摆长为l1的单摆，在地面上做简谐运动，周期为T1，已知地球的质量为M1，半径为R1，另一摆长为l2的单摆，在质量为M2，半径为R2的星球表面做简谐运动，周期为T2，若T1＝2T2，l1＝4l2，M1＝4M2，则地球半径与星球半径之比R1:R2为( )
A．2:1 B．2:3 C．1:2 D．3:2
【答案】A
6、自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是( )
A．机械能守恒 B．能量正在消失
C．总能量守恒，机械能减小 D．只有动能和势能的相互转化
【答案】C
7、如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．质点振动的振幅为2 cm
B．质点振动的频率为4 Hz
C．在2 s末，质点的加速度最大
D．在2 s末，质点的速度最大
【答案】D
8、如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)，过周期，振子具有正方向的最大速度．那么下列四幅图像中能够正确反映振子的振动情况的图线是( )
【答案】D
9、（双选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点( )
A．第1 s末与第3 s末的位移相同
B．第1 s末与第3 s末的速度相同
C．3 s末与5 s末的位移方向都相同
D．3 s末与5 s末的速度方向都相同
【答案】AD
10、以下对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是( )
A．k只表示弹簧的劲度系数
B．式中的负号表示回复力总是负值
C．位移x是相对平衡位置的位移
D．回复力只随位移变化，不随时间变化
【答案】C
11、如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时( )
A．乙在平衡位置的左方，正向右运动
B．乙在平衡位置的左方，正向左运动
C．乙在平衡位置的右方，正向右运动
D．乙在平衡位置的右方，正向左运动
【答案】D
12、如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是( )
A．摆长约为10 cm
B．发生共振时单摆的周期为1 s
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动
D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
【答案】D
二、填空含实验题。
13、如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20 cm，振子由A到B的时间为0.1 s．若使振子在AB＝10 cm间振动，则振子由A到B的时间为________．
【答案】0.1 s
14、(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如下图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将 (填“变大”“不变”或“变小”)．
【答案】（1）乙 （2）2t0 变大 变大
【解析】(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙。
(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t1＋2t0－t1＝2t0；小球的直径变大后，摆长变长，周期变大；使得每次经过最低点时摆球的挡光的时间变长，即Δt变大。
三、简答题。
15、如图所示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)质点在10 s末和20 s末的位移是多少？
(3)质点在15 s和25 s末向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内的运动路程是多少？
【答案】(1)20 cm (2)20 cm 0 (3)负方向 负方向 (4)60 cm
【解析】(1)质点离开平衡位置的最大距离等于最大位移的大小，由图看出，此距离为20 cm.
(2)质点在10 s末的位移x1＝20 cm,20 s末的位移x2＝0．
(3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向负方向运动，同理可知，25 s末质点也向负方向运动．
(4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向运动了20 cm，又返回平衡位置，最后又到达负方向20 cm处，故30 s内的总路程为60 cm。
三、解答类题。
16、有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子有正向最大加速度．试求：
(1)振子的振幅和周期．
(2)在给出的坐标系中画出该振子完整的位移－时间图像(至少一个周期)．
(3)写出振子的振动方程．
【答案】(1)10 cm 0.2 s (2)见解析图 (3)y＝－0.1sin(10πt)
【解析】(1)振子的振幅为：A＝10 cm
振子的周期为T＝＝＝0.2 s.
(2)由题意知，经过周期振子有正向最大加速度，此时振子在负向最大位移处，所以初始时刻振子沿负方向运动．振子的位移－时间图像如图所示
(3)ω＝＝10π rad/s
振子的振动方程为y＝－Asin(ωt)＝－0.1sin(10πt) m
17、（计算类）如图所示，光滑的水平面上放有一轻弹簧，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m＝0.5 kg，弹簧劲度系数k＝240 N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5 cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则
(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？
(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)
【答案】(1)A点或B点 24 m/s2 (2)O点 1.1 m/s
【解析】(1)由于简谐运动的加速度a＝＝－x，
故加速度最大的位置在最大位移处的A或B两点，加速度大小a＝x＝×0.05 m/s2＝24 m/s2.
(2)在平衡位置O滑块的速度最大．
根据机械能守恒，有Epm＝mv.
故vm＝＝ m/s≈1.1 m/s。
18、（计算题）图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图像．根据图像回答：
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为π2 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
【答案】(1)1.25 Hz (2)B点 (3)0.16 m
【解析】(1)由乙图知周期T＝0.8 s，则频率f＝＝1.25 Hz；
(2)由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时刻摆球在B点；
(3)由T＝2π得l＝＝0.16 m。
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、关于简谐运动，下列说法正确的是( )
A．位移的方向总指向平衡位置
B．加速度方向总和位移方向相反
C．位移方向总和速度方向相反
D．速度方向跟位移方向相同
2、如图所示，一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同．那么，下列说法正确的是( )
A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C．振子在M、N两点加速度大小相等
D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动
3、（多选）一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)( )
A．Δt＝2T，s＝8A B．Δt＝，s＝2A
C．Δt＝，s＝A D．Δt＝，s>A
4、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
5、一个摆长为l1的单摆，在地面上做简谐运动，周期为T1，已知地球的质量为M1，半径为R1，另一摆长为l2的单摆，在质量为M2，半径为R2的星球表面做简谐运动，周期为T2，若T1＝2T2，l1＝4l2，M1＝4M2，则地球半径与星球半径之比R1:R2为( )
A．2:1 B．2:3 C．1:2 D．3:2
6、自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是( )
A．机械能守恒 B．能量正在消失
C．总能量守恒，机械能减小 D．只有动能和势能的相互转化
7、如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．质点振动的振幅为2 cm
B．质点振动的频率为4 Hz
C．在2 s末，质点的加速度最大
D．在2 s末，质点的速度最大
8、如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)，过周期，振子具有正方向的最大速度．那么下列四幅图像中能够正确反映振子的振动情况的图线是( )
9、（双选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点( )
A．第1 s末与第3 s末的位移相同
B．第1 s末与第3 s末的速度相同
C．3 s末与5 s末的位移方向都相同
D．3 s末与5 s末的速度方向都相同
10、以下对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是( )
A．k只表示弹簧的劲度系数
B．式中的负号表示回复力总是负值
C．位移x是相对平衡位置的位移
D．回复力只随位移变化，不随时间变化
11、如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时( )
A．乙在平衡位置的左方，正向右运动
B．乙在平衡位置的左方，正向左运动
C．乙在平衡位置的右方，正向右运动
D．乙在平衡位置的右方，正向左运动
12、如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是( )
A．摆长约为10 cm
B．发生共振时单摆的周期为1 s
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动
D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
二、填空含实验题。
13、如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20 cm，振子由A到B的时间为0.1 s．若使振子在AB＝10 cm间振动，则振子由A到B的时间为________．
14、(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如下图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将 (填“变大”“不变”或“变小”)．
三、简答题。
15、如图所示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)质点在10 s末和20 s末的位移是多少？
(3)质点在15 s和25 s末向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内的运动路程是多少？
三、解答类题。
16、有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子有正向最大加速度．试求：
(1)振子的振幅和周期．
(2)在给出的坐标系中画出该振子完整的位移－时间图像(至少一个周期)．
(3)写出振子的振动方程．
17、（计算类）如图所示，光滑的水平面上放有一轻弹簧，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m＝0.5 kg，弹簧劲度系数k＝240 N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5 cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则
(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？
(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)
18、（计算题）图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图像．根据图像回答：
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为π2 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
2022春物理人教版2019选择性必修第一册第2章：机械振动习题附答案
人教（2019）选择性必修第一册第2章：机械振动
一、选择题。
1、关于简谐运动，下列说法正确的是( )
A．位移的方向总指向平衡位置
B．加速度方向总和位移方向相反
C．位移方向总和速度方向相反
D．速度方向跟位移方向相同
【答案】B
2、如图所示，一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同．那么，下列说法正确的是( )
A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同
B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C．振子在M、N两点加速度大小相等
D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动
【答案】C
3、（多选）一个弹簧振子的振幅是A，若在Δt的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)( )
A．Δt＝2T，s＝8A B．Δt＝，s＝2A
C．Δt＝，s＝A D．Δt＝，s>A
【答案】ABCD
4、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
【答案】B
5、一个摆长为l1的单摆，在地面上做简谐运动，周期为T1，已知地球的质量为M1，半径为R1，另一摆长为l2的单摆，在质量为M2，半径为R2的星球表面做简谐运动，周期为T2，若T1＝2T2，l1＝4l2，M1＝4M2，则地球半径与星球半径之比R1:R2为( )
A．2:1 B．2:3 C．1:2 D．3:2
【答案】A
6、自由摆动的秋千，摆动的振幅越来越小，下列说法正确的是( )
A．机械能守恒 B．能量正在消失
C．总能量守恒，机械能减小 D．只有动能和势能的相互转化
【答案】C
7、如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是( )
A．质点振动的振幅为2 cm
B．质点振动的频率为4 Hz
C．在2 s末，质点的加速度最大
D．在2 s末，质点的速度最大
【答案】D
8、如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点是平衡位置，以某时刻作为计时零点(t＝0)，过周期，振子具有正方向的最大速度．那么下列四幅图像中能够正确反映振子的振动情况的图线是( )
【答案】D
9、（双选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点( )
A．第1 s末与第3 s末的位移相同
B．第1 s末与第3 s末的速度相同
C．3 s末与5 s末的位移方向都相同
D．3 s末与5 s末的速度方向都相同
【答案】AD
10、以下对简谐运动的回复力公式F＝－kx的理解，正确的是( )
A．k只表示弹簧的劲度系数
B．式中的负号表示回复力总是负值
C．位移x是相对平衡位置的位移
D．回复力只随位移变化，不随时间变化
【答案】C
11、如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时( )
A．乙在平衡位置的左方，正向右运动
B．乙在平衡位置的左方，正向左运动
C．乙在平衡位置的右方，正向右运动
D．乙在平衡位置的右方，正向左运动
【答案】D
12、如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是( )
A．摆长约为10 cm
B．发生共振时单摆的周期为1 s
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动
D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
【答案】D
二、填空含实验题。
13、如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动，且AB＝20 cm，振子由A到B的时间为0.1 s．若使振子在AB＝10 cm间振动，则振子由A到B的时间为________．
【答案】0.1 s
14、(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如下图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将 (填“变大”“不变”或“变小”)．
【答案】（1）乙 （2）2t0 变大 变大
【解析】(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙。
(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t1＋2t0－t1＝2t0；小球的直径变大后，摆长变长，周期变大；使得每次经过最低点时摆球的挡光的时间变长，即Δt变大。
三、简答题。
15、如图所示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)质点在10 s末和20 s末的位移是多少？
(3)质点在15 s和25 s末向什么方向运动？
(4)质点在前30 s内的运动路程是多少？
【答案】(1)20 cm (2)20 cm 0 (3)负方向 负方向 (4)60 cm
【解析】(1)质点离开平衡位置的最大距离等于最大位移的大小，由图看出，此距离为20 cm.
(2)质点在10 s末的位移x1＝20 cm,20 s末的位移x2＝0．
(3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向负方向运动，同理可知，25 s末质点也向负方向运动．
(4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向运动了20 cm，又返回平衡位置，最后又到达负方向20 cm处，故30 s内的总路程为60 cm。
三、解答类题。
16、有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子有正向最大加速度．试求：
(1)振子的振幅和周期．
(2)在给出的坐标系中画出该振子完整的位移－时间图像(至少一个周期)．
(3)写出振子的振动方程．
【答案】(1)10 cm 0.2 s (2)见解析图 (3)y＝－0.1sin(10πt)
【解析】(1)振子的振幅为：A＝10 cm
振子的周期为T＝＝＝0.2 s.
(2)由题意知，经过周期振子有正向最大加速度，此时振子在负向最大位移处，所以初始时刻振子沿负方向运动．振子的位移－时间图像如图所示
(3)ω＝＝10π rad/s
振子的振动方程为y＝－Asin(ωt)＝－0.1sin(10πt) m
17、（计算类）如图所示，光滑的水平面上放有一轻弹簧，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m＝0.5 kg，弹簧劲度系数k＝240 N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5 cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则
(1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？
(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)
【答案】(1)A点或B点 24 m/s2 (2)O点 1.1 m/s
【解析】(1)由于简谐运动的加速度a＝＝－x，
故加速度最大的位置在最大位移处的A或B两点，加速度大小a＝x＝×0.05 m/s2＝24 m/s2.
(2)在平衡位置O滑块的速度最大．
根据机械能守恒，有Epm＝mv.
故vm＝＝ m/s≈1.1 m/s。
18、（计算题）图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图像．根据图像回答：
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为π2 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
【答案】(1)1.25 Hz (2)B点 (3)0.16 m
【解析】(1)由乙图知周期T＝0.8 s，则频率f＝＝1.25 Hz；
(2)由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时刻摆球在B点；
(3)由T＝2π得l＝＝0.16 m。