人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.1简谐运动（有解析）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.1简谐运动（有解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-04 20:15:36 | ||
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文档简介
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人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.1简谐运动
一、弹簧振子
1．振动系统看成弹簧振子的条件
(1)弹簧为轻质弹簧，不计弹簧的质量，可认为质量集中于小球．
(2)不计摩擦阻力和空气阻力．
(3)小球从平衡位置被拉开的距离在弹簧弹性限度内．
2．弹簧振子的振动分析
(1)位移及其变化
位移指相对平衡位置的位移，由平衡位置指向小球所在的位置．当小球从平衡位置向最大位移处运动时，位移增大；反之，位移减小．
(2)速度及其变化
小球在平衡位置处速度最大，在最大位移处速度为零．小球由平衡位置向最大位移处运动时，速度减小；反之，速度增大．
(3)涉及加速度变化的图像问题
不论是水平弹簧振子还是竖直弹簧振子，均满足：在平衡位置处所受的合力为零，加速度为零；而在最大位移处所受的合力最大，加速度最大．
二、简谐运动及其图像
1．简谐运动：简谐运动的位移随时间按正弦函数的规律变化，可由此判断物体是否做简谐运动．
2．简谐运动的x－t图像
x－t图像上的x坐标表示振子相对平衡位置的位移，也表示振子的位置坐标，它反映了振子位移随时间变化的规律．
注意 x－t图像不是振子的运动轨迹．
3．由简谐运动的图像获取的信息
(1)某一时刻质点的位移大小和方向
如图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-8.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)某一时刻质点的运动方向
根据下一时刻质点的位移确定运动方向，如图中的a点，下一时刻质点离平衡位置更远，故a点对应时刻质点向正方向远离平衡位置运动．
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-9.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-9.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-9.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)质点的速度、位移的变化情况
①根据下一时刻质点的位移，判断是远离还是衡位置．若远离平衡位置，则速度越来越小，位移越来越大；若衡位置，则速度越来越大，位移越来越小．
②根据斜率判断速度的大小和方向．斜率越大，则速度越大，斜率越小，则速度越小；斜率为正，则速度沿所选的正方向，斜率为负，则速度沿负方向．
考点一 弹簧振子
1．下列各种运动中，属于简谐运动的是（ ）
A．拍皮球时球的往复运动
B．将轻弹簧上端固定，下端挂一钩码，钩码在竖直方向上来回运动
C．粗糙水平面上，一端固定的轻弹簧和小球固定，小球在水平面上来回运动
D．孩子用力荡秋千，秋千来回运动
【详解】A．拍皮球时皮球做往返运动，但是受到的力不满足简谐运动的条件，所以不是简谐运动，故A错误；
B．轻弹簧上端固定，下端挂钩码，钩码上下振动时，钩码受到的合力与钩码相对于平衡位置的位移满足，为简谐运动，故B正确；
C．粗糙水平面上，一端固定的轻弹簧和小球固定，小球运动过程受阻力，不满足简谐运动条件，故C错误；
D．孩子荡秋千，只有秋千在摆角很小且空气阻力可以忽略的情况下才能被认为是简谐运动，故D错误。
故选B。
考点二 简谐运动的图像
2．如图甲所示，弹簧振子运动的最左端M（最右端N）距离平衡位置的距离为l，规定向右为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图中x0应为l
B．0～t1时间内振子由M向O运动
C．t1～t2时间内振子由M向O运动
D．0～t2时间内与t2～t3时间内振子运动方向相反
【详解】A．结合甲、乙两图可知t1时刻振子的位移为正值且最大，振子位于N，x0应为l，故A正确；
B．0～t1时间内位移为正值，且逐渐增大，则振子由O向N运动，故B错误；
C．t1～t2时间内位移为正值，且逐渐减小，则振子由N向O运动，故C错误；
D．0～t2时间内振子先沿正方向运动到最大位移处，再沿负方向运动到位移为零处，t2～t3时间内先沿负方向运动到负的最大位移处，再沿正方向运动到位移为零处，故D错误。
故选A。
3．如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时为计时起点，其振动的x－t图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t4时刻振子在A点
B．t2时刻振子在B点
C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大
D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小
4．弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．在小球运动的最低点
B．在弹簧处于原长时的位置
C．在小球位移最大时的位置
D．在小球原来静止时的位置
5．如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．若位移为负值，则加速度一定为负值
B．小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大
C．小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同
D．小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同
6．如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法不正确的是（ ）
A．该图像的坐标原点是建在弹簧振子小球的平衡位置
B．从图像可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的
C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动
D．图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同
7．做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是（ ）
A．总是与位移方向相反
B．总是与位移方向相同
C．远离平衡位置时与位移方向相反
D．向平衡位置运动时与位移方向相反
8．关于弹簧振子的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．匀速直线运动 B．匀减速直线运动
C．匀加速直线运动 D．变速直线运动
9．如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，以向右为正方向建立x轴。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
10．如左图所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，右图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．在时，弹簧振子的加速度为正向最大
B．在与两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从到时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动
D．在时，弹簧振子有最小的位移
11．振子在a，b间做简谐运动，如图所示，O为平衡位置，从某一时刻开始（）经过周期，振子具有正方向最大加速度，那么能正确反映振子振动情况的是（ ）
A． B．
C． D．
12．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（ ）
A．钢球运动的最高处为平衡位置 B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．钢球速度为零处为平衡位置 D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
13．一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．振动图像是从平衡位置开始计时的 B．1s末速度最大
C．1s末速度沿x轴负方向 D．1s末速度为零
14．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定，它们组成了一个振动系统，称为竖直弹簧振子，如图甲所示。用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动。如图乙所示的照片是通过频闪照相得到的，频闪仪每隔闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，从而得到闪光时小球的位置，相邻两个位置之间的时间相隔为。拍摄时底片从左往右匀速运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，下列说法正确的是（ ）
A．钢球原来静止时的位置就是振子的平衡位置
B．释放钢球的初始位置就是振子的平衡位置
C．忽略空气阻力，以地面为参考系可以将钢球的运动看作是简谐运动
D．忽略空气阻力，以底片为参考系可以将钢球的运动看作是简谐运动
15．如图甲所示，弹簧振子以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，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子在O点右侧处 B．和时，振子的速度相同
C．时，振子的速度方向向左 D．到的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小
3．C
【详解】AB．振子在A点和B点时位移最大，由于取向右为正方向，所以振子运动到A点有正向最大位移，运动到B点有负向最大位移，则t2时刻，振子在A点，t4时刻，振子在B点，故AB错误；
CD．振子的位移以平衡位置为起点，所以在t1～t2和t3～t4时间内振子的位移都在增大，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】ABD．平衡位置是振动系统不振动时，小球（振子）处于平衡状态时所处的位置，可知此时小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等，即mg＝kx，也即小球原来静止的位置，AB错误，D正确；
C．当小球处于平衡位置时，位移是零，在小球位移最大时，加速度最大，C错误。
故选D。
5．D
【详解】A．小球受的力指向平衡位置，小球的位移为负值时，受到的力为正值，小球的加速度为正值，A错误；
B．当小球通过平衡位置时，位移为零，速度最大，B错误；
C．小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同，C错误；
D．小球每次通过同一位置时，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．从图像中能看出坐标原点在平衡位置，A正确；
BC．横轴虽然是由底片匀速运动得到的位移，但已经转化为时间轴，小球只沿x轴振动，B错误，C正确；
D．因图像中相邻小球之间时间相同，密处说明小球的位置变化慢，D正确；
故选B。
7．D
【详解】做简谐运动的弹簧振子，速度方向与位移方向存在两种可能，因为位移的方向总是背离平衡位置，所以当振子衡位置时，二者方向相反，远离平衡位置时，二者方向相同。
故选D。
8．D
【详解】ABC．简谐运动物体的速度随时间作周期性变化，平衡位置速度最大，最大位移处速度为零，故ABC错误；
D．简谐运动的回复力和加速度随时间作周期性变化，是变加速运动，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图像应是余弦曲线，故ACD错误，B正确。
故选B。
10．C
【详解】A．在时，弹簧振子的位移为正向最大，根据
可知，加速度为负向最大。故A错误；
B．因为图像中，某点的切线斜率表示该时刻振子的速度，所以在与两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反。故B错误；
C．根据前面选项的分析，同理可知，从到时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动。故C正确；
D．在时，弹簧振子有负方向的最大位移。故D错误。
故选C。
11．A
【详解】某一时刻作计时起点（t = 0），经周期振子具有正方向最大加速度，则位移为负方向最大，即在a点，说明t = 0时刻质点经过平衡位置向左，即向-x方向运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】钢球在竖直方向做简谐运动，平衡位置为重力和弹簧弹力相等的位置，即钢球原来静止的位置为平衡位置，在平衡位置处速度最大，故ABC错误，D正确。
故选D。
13．AD
【详解】A．由图可知在t=0时刻，质点处于平衡位置，故A正确；
BCD．由图可知，1s末质点位于正方向最大位移处，最大位移处是运动方向改变的位置，速度为零，故BC错误，D正确。
故选AD。
14．AC
【详解】AB．钢球的平衡位置是弹力和重力相平衡的位置，也就是静止时所处的位置，钢球在释放的初始位置时，合力是竖直向下的，此位置不是平衡位置，选项A正确，B错误；
CD．忽略空气阻力，以地面为参考系，可以将钢球在竖直方向上的运动看作是简谐运动；而以以底片为参考系时，钢球还参与水平方向的匀速直线运动，则钢球的运动不是简谐运动，选项C正确，D错误。
故选AC。
15．BC
【详解】A．由乙图可得，振动方程为
代入，可得振子的位移为
即在O点右侧处，A错误；
B．0.4s到1.2s过程振子朝负方向运动，和时，振子到平衡位置的距离相同，由对称性可知，振子的速度相同，B正确；
C．时，振子向左回到平衡位置，故速度方向向左，C正确；
D．到的时间内，振子从右侧最大位移处回到平衡位置，位移减小、速度增大，D错误。
故选BC。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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人教版（2019）物理选修一同步学习笔记：2.1简谐运动
一、弹簧振子
1．振动系统看成弹簧振子的条件
(1)弹簧为轻质弹簧，不计弹簧的质量，可认为质量集中于小球．
(2)不计摩擦阻力和空气阻力．
(3)小球从平衡位置被拉开的距离在弹簧弹性限度内．
2．弹簧振子的振动分析
(1)位移及其变化
位移指相对平衡位置的位移，由平衡位置指向小球所在的位置．当小球从平衡位置向最大位移处运动时，位移增大；反之，位移减小．
(2)速度及其变化
小球在平衡位置处速度最大，在最大位移处速度为零．小球由平衡位置向最大位移处运动时，速度减小；反之，速度增大．
(3)涉及加速度变化的图像问题
不论是水平弹簧振子还是竖直弹簧振子，均满足：在平衡位置处所受的合力为零，加速度为零；而在最大位移处所受的合力最大，加速度最大．
二、简谐运动及其图像
1．简谐运动：简谐运动的位移随时间按正弦函数的规律变化，可由此判断物体是否做简谐运动．
2．简谐运动的x－t图像
x－t图像上的x坐标表示振子相对平衡位置的位移，也表示振子的位置坐标，它反映了振子位移随时间变化的规律．
注意 x－t图像不是振子的运动轨迹．
3．由简谐运动的图像获取的信息
(1)某一时刻质点的位移大小和方向
如图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-8.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2022\\同步\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2022\\同步\\看ppt\\物理 人教 选择性必修第一册(苏京)\\全书完整的Word版文档\\2-8.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)某一时刻质点的运动方向
根据下一时刻质点的位移确定运动方向，如图中的a点，下一时刻质点离平衡位置更远，故a点对应时刻质点向正方向远离平衡位置运动．
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(3)质点的速度、位移的变化情况
①根据下一时刻质点的位移，判断是远离还是衡位置．若远离平衡位置，则速度越来越小，位移越来越大；若衡位置，则速度越来越大，位移越来越小．
②根据斜率判断速度的大小和方向．斜率越大，则速度越大，斜率越小，则速度越小；斜率为正，则速度沿所选的正方向，斜率为负，则速度沿负方向．
考点一 弹簧振子
1．下列各种运动中，属于简谐运动的是（ ）
A．拍皮球时球的往复运动
B．将轻弹簧上端固定，下端挂一钩码，钩码在竖直方向上来回运动
C．粗糙水平面上，一端固定的轻弹簧和小球固定，小球在水平面上来回运动
D．孩子用力荡秋千，秋千来回运动
【详解】A．拍皮球时皮球做往返运动，但是受到的力不满足简谐运动的条件，所以不是简谐运动，故A错误；
B．轻弹簧上端固定，下端挂钩码，钩码上下振动时，钩码受到的合力与钩码相对于平衡位置的位移满足，为简谐运动，故B正确；
C．粗糙水平面上，一端固定的轻弹簧和小球固定，小球运动过程受阻力，不满足简谐运动条件，故C错误；
D．孩子荡秋千，只有秋千在摆角很小且空气阻力可以忽略的情况下才能被认为是简谐运动，故D错误。
故选B。
考点二 简谐运动的图像
2．如图甲所示，弹簧振子运动的最左端M（最右端N）距离平衡位置的距离为l，规定向右为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图中x0应为l
B．0～t1时间内振子由M向O运动
C．t1～t2时间内振子由M向O运动
D．0～t2时间内与t2～t3时间内振子运动方向相反
【详解】A．结合甲、乙两图可知t1时刻振子的位移为正值且最大，振子位于N，x0应为l，故A正确；
B．0～t1时间内位移为正值，且逐渐增大，则振子由O向N运动，故B错误；
C．t1～t2时间内位移为正值，且逐渐减小，则振子由N向O运动，故C错误；
D．0～t2时间内振子先沿正方向运动到最大位移处，再沿负方向运动到位移为零处，t2～t3时间内先沿负方向运动到负的最大位移处，再沿正方向运动到位移为零处，故D错误。
故选A。
3．如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时为计时起点，其振动的x－t图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t4时刻振子在A点
B．t2时刻振子在B点
C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大
D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小
4．弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是（ ）
A．在小球运动的最低点
B．在弹簧处于原长时的位置
C．在小球位移最大时的位置
D．在小球原来静止时的位置
5．如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．若位移为负值，则加速度一定为负值
B．小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大
C．小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同
D．小球每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同
6．如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法不正确的是（ ）
A．该图像的坐标原点是建在弹簧振子小球的平衡位置
B．从图像可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的
C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动
D．图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同
7．做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是（ ）
A．总是与位移方向相反
B．总是与位移方向相同
C．远离平衡位置时与位移方向相反
D．向平衡位置运动时与位移方向相反
8．关于弹簧振子的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．匀速直线运动 B．匀减速直线运动
C．匀加速直线运动 D．变速直线运动
9．如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，以向右为正方向建立x轴。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为（ ）
A． B．
C． D．
10．如左图所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，右图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．在时，弹簧振子的加速度为正向最大
B．在与两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从到时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动
D．在时，弹簧振子有最小的位移
11．振子在a，b间做简谐运动，如图所示，O为平衡位置，从某一时刻开始（）经过周期，振子具有正方向最大加速度，那么能正确反映振子振动情况的是（ ）
A． B．
C． D．
12．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（ ）
A．钢球运动的最高处为平衡位置 B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．钢球速度为零处为平衡位置 D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
13．一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．振动图像是从平衡位置开始计时的 B．1s末速度最大
C．1s末速度沿x轴负方向 D．1s末速度为零
14．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定，它们组成了一个振动系统，称为竖直弹簧振子，如图甲所示。用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动。如图乙所示的照片是通过频闪照相得到的，频闪仪每隔闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，从而得到闪光时小球的位置，相邻两个位置之间的时间相隔为。拍摄时底片从左往右匀速运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，下列说法正确的是（ ）
A．钢球原来静止时的位置就是振子的平衡位置
B．释放钢球的初始位置就是振子的平衡位置
C．忽略空气阻力，以地面为参考系可以将钢球的运动看作是简谐运动
D．忽略空气阻力，以底片为参考系可以将钢球的运动看作是简谐运动
15．如图甲所示，弹簧振子以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，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子在O点右侧处 B．和时，振子的速度相同
C．时，振子的速度方向向左 D．到的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小
3．C
【详解】AB．振子在A点和B点时位移最大，由于取向右为正方向，所以振子运动到A点有正向最大位移，运动到B点有负向最大位移，则t2时刻，振子在A点，t4时刻，振子在B点，故AB错误；
CD．振子的位移以平衡位置为起点，所以在t1～t2和t3～t4时间内振子的位移都在增大，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】ABD．平衡位置是振动系统不振动时，小球（振子）处于平衡状态时所处的位置，可知此时小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等，即mg＝kx，也即小球原来静止的位置，AB错误，D正确；
C．当小球处于平衡位置时，位移是零，在小球位移最大时，加速度最大，C错误。
故选D。
5．D
【详解】A．小球受的力指向平衡位置，小球的位移为负值时，受到的力为正值，小球的加速度为正值，A错误；
B．当小球通过平衡位置时，位移为零，速度最大，B错误；
C．小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同，C错误；
D．小球每次通过同一位置时，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．从图像中能看出坐标原点在平衡位置，A正确；
BC．横轴虽然是由底片匀速运动得到的位移，但已经转化为时间轴，小球只沿x轴振动，B错误，C正确；
D．因图像中相邻小球之间时间相同，密处说明小球的位置变化慢，D正确；
故选B。
7．D
【详解】做简谐运动的弹簧振子，速度方向与位移方向存在两种可能，因为位移的方向总是背离平衡位置，所以当振子衡位置时，二者方向相反，远离平衡位置时，二者方向相同。
故选D。
8．D
【详解】ABC．简谐运动物体的速度随时间作周期性变化，平衡位置速度最大，最大位移处速度为零，故ABC错误；
D．简谐运动的回复力和加速度随时间作周期性变化，是变加速运动，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图像应是余弦曲线，故ACD错误，B正确。
故选B。
10．C
【详解】A．在时，弹簧振子的位移为正向最大，根据
可知，加速度为负向最大。故A错误；
B．因为图像中，某点的切线斜率表示该时刻振子的速度，所以在与两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反。故B错误；
C．根据前面选项的分析，同理可知，从到时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动。故C正确；
D．在时，弹簧振子有负方向的最大位移。故D错误。
故选C。
11．A
【详解】某一时刻作计时起点（t = 0），经周期振子具有正方向最大加速度，则位移为负方向最大，即在a点，说明t = 0时刻质点经过平衡位置向左，即向-x方向运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】钢球在竖直方向做简谐运动，平衡位置为重力和弹簧弹力相等的位置，即钢球原来静止的位置为平衡位置，在平衡位置处速度最大，故ABC错误，D正确。
故选D。
13．AD
【详解】A．由图可知在t=0时刻，质点处于平衡位置，故A正确；
BCD．由图可知，1s末质点位于正方向最大位移处，最大位移处是运动方向改变的位置，速度为零，故BC错误，D正确。
故选AD。
14．AC
【详解】AB．钢球的平衡位置是弹力和重力相平衡的位置，也就是静止时所处的位置，钢球在释放的初始位置时，合力是竖直向下的，此位置不是平衡位置，选项A正确，B错误；
CD．忽略空气阻力，以地面为参考系，可以将钢球在竖直方向上的运动看作是简谐运动；而以以底片为参考系时，钢球还参与水平方向的匀速直线运动，则钢球的运动不是简谐运动，选项C正确，D错误。
故选AC。
15．BC
【详解】A．由乙图可得，振动方程为
代入，可得振子的位移为
即在O点右侧处，A错误；
B．0.4s到1.2s过程振子朝负方向运动，和时，振子到平衡位置的距离相同，由对称性可知，振子的速度相同，B正确；
C．时，振子向左回到平衡位置，故速度方向向左，C正确；
D．到的时间内，振子从右侧最大位移处回到平衡位置，位移减小、速度增大，D错误。
故选BC。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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