2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019版）选择性必修一 第二章 机械振动 单元检测（B卷）（含解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019版）选择性必修一 第二章 机械振动 单元检测（B卷）（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 971.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-03-21 19:37:43 | ||
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文档简介
第二章 机械振动 单元检测（B卷）
一、单选题
1．“单摆”是一种理想化模型，如图所示，为l轻绳下端拴着一个可视为质点的小球，上端固定放在倾角为的光滑斜面上，这个装置也可以等效为“单摆”，当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为
A． B．
C． D．以上答案都不对
2．—位游客在湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动．可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）
A．0.5s
B．0.75s
C．1.0s
D．2.0s
3．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（ ）
A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡
C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率
4．如图所示，在质量为m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（重力加速度大小为g）（ ）
A．0 B．mg C．2mg D．3mg
5．关于简谐运动的周期，以下说法不正确的是（ ）
A．间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同
B．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同
C．半个周期内物体的动能变化一定为零
D．一个周期内物体的势能变化一定为零
6．一质点沿水平方向的振动方程为，取水平向右为位移的正方向，则在时下列说法正确的是（ ）
A．质点在平衡位置的右方，水平向左运动 B．质点在平衡位置的右方，水平向右运动
C．质点在平衡位置的左方，水平向右运动 D．质点在平衡位置的左方水平向左运动
7．如图所示，弹簧的一端固定，另一端与质量为的物体相连，质量为的物体放在上，．、两物体一起在光滑水平面上的、之间做简谐运动，运动过程中、之间无相对运动，是平衡位置．已知当两物体运动到时，弹簧的弹性势能为，则它们由运动到的过程中，摩擦力对所做的功等于（ ）
A． B． C． D．
8．如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的O′处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x—t关系的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
9．如图所示，弹簧上端固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则在小球振动过程中（重力加速度大小为g）（ ）
A．小球最大动能应等于mgA
B．弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变
C．弹簧最大弹性势能等于2mgA
D．小球在最低点时受到的弹力等于2mg
10．如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．该质点振动的周期为0.8 s
B．t=0.2 s时，质点的加速度最大
C．质点在一个周期内通过的路程为16 cm
D．在t=0和t=0.4 s时，质点所受的回复力相同
11．水平弹簧振子，每隔时间，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔的时间，振子的速度总是大小相等，方向相反，则有（ ）
A．弹簧振子的周期可能小于
B．每隔的时间，振子的加速度总是相同的
C．每隔的时间，振子的动能总是相同的
D．每隔的时间，弹簧的长度总是相同的
12．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在一个周期内的振动图像如图所示，关于这个图像，下列哪些说法是不正确的是( )
A．t=1.25s时，振子的加速度方向为正，速度方向也为正
B．t=1.7s时，振子的加速度方向为负，速度方向也为负
C．t=1.0s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t=1.5s时，振子的加速度为零，速度为负的最大值
三、实验题
13．实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．
（1）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=____．（用L、T表示）
（2）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆？____（选填选项前的字母）．
A．长约1 m的细线
B．长约1 m的橡皮绳
C．直径约1 cm的均匀铁球
D．直径约1cm的塑料球
（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是____（选填选项前的字母）．
A．测出摆线长作为单摆的摆长
B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动
C．在摆球经过平衡位置时开始计时
D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
（4）甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据做出了如图所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方．若图线斜率为k，则当地的重力加速度g=____（用k表示）．
（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是____（选填选项前的字母）．
A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下秒表
C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间
（6）丙同学做出了单摆做简谐运动时的振动图像如图所示，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为____（结果保留一位有效数字）．
四、解答题
14．一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的圆柱体带动一个T型支架在竖直方向振动，T型架下面连着一个小球，如图所示。现使圆盘以0.5s的周期顺时针方向匀速转动。
（1）若小圆柱到圆盘中心距离为10cm，试证明小球的运动为简写运动，并写出小球的运动方程
（2）若在圆盘与挡板之间放一竖直弹簧振子，让振子在竖直方向震动，且有一束平行光从左侧照来，在右侧有一挡板，发现两小球在挡板上的投影始终重合，已知与弹簧相连的小球的质量m=0.1kg，弹簧振子震动周期的公式为，m为小球质量，k为弹簧劲度系数，求该弹簧的劲度系数k=
15．如图所示是某质点沿竖直方向做简谐运动的振动图像，以竖直向上为正方向。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1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？
(3)质点在第2 s末的位移是多少？在前4 s内的路程是多少？
16．如图所示，一个轻质弹簧一端悬于电梯上，另一端挂着用轻绳连接在一起的两物体A和B，弹簧劲度系数为k，，电梯以加速度a向上加速运动突然电梯停止，在电梯停止瞬间轻绳断裂，之后物体A做简谐运动，运动过程中弹簧未超过弹性限度，已知从绳子断裂到物体首次运动到最高点所用时间是。
(1)从绳子断裂到物体运动到最高点过程中，弹簧长度改变了多少；
(2)取物体A做简谐运动的平衡位置为坐标原点，向下为正方向，建立x坐标轴，从绳子断裂开始计时，写出物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式。
参考答案：
1．C
【详解】在斜面上，根据牛顿第二定律可知，沿斜面向下的加速度为，所以单摆的周期为，ABD错误C正确．
2．C
【详解】把船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为：，代入得：cm，当时，可解得：，故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是，故ABD错误，C正确
3．D
【详解】飞机振动的原因是气流使机翼的振动周期与机翼的固有周期相互接近发生了共振现象，通过装置一个配重杆的方法改变固有周期，从而避免共振的发生，D对；
4．B
【详解】平衡后剪断A、B间细线，A将做简谐运动，设弹簧劲度系数为k，在平衡位置有
kx1=mg
在平衡之前的初位置有
kx2=2mg
故振幅为
A=x2-x1=
根据简谐运动的对称性，A运动到最高点时，弹簧恰好处于原长，故此时木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力等于木箱重力mg，结合牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力为mg，B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【详解】AD．根据周期的意义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故AD正确；
BC．当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量（不为零时）都变得大小相等，方向相反，动能与速度的平方成正比，故B错误，C正确。
故选B。
6．B
【详解】由振动方程可知，时
则质点在平衡位置的右方，周期为
则此时质点向右运动
故选B。
7．C
【详解】整体做简谐运动，则对整体有：弹簧在点的弹性势能等于整体运动到点的动能，即
而此摩擦力对所做的功等于，因，所以摩擦力对所做的功为。
故选C。
8．A
【详解】小球属于单摆模型，从右向左运动到平衡位置的过程，相当于运动第一个周期，根据单摆周期公式有
从平衡位置向左运动的过程中，相当于运动了第二个周期，有
由此可知，第一个周期的时间长，第二个周期的时间短；结合位移来分析，设竖直位移最大值为h，第一个周期的水平位移最大值
第二个周期的水平位移最大值
可知
xm1 > xm2
故选A。
9．CD
【详解】A．小球在平衡位置时，有
在平衡位置时动能最大，有
mgA=Ek＋Ep
故A错误；
B．因为运动过程中弹簧与小球组成的系统机械能守恒，因此动能、重力势能和弹性势能之和保持不变，故B错误；
CD．从最高点到最低点，重力势能全部转化为弹性势能
Epm=2mgA
最低点加速度大小等于最高点加速度大小，据牛顿第二定律可知
F-mg=mg
得
F=2mg
故CD正确。
故选CD。
10．AC
【详解】A．从图中可知T=0.8 s，故A正确；
B．t=0.2 s时质点在平衡位置，回复力为零，加速度为零，故B错误；
C．质点在一个周期内的路程为
s=4A=4×4 cm=16 cm
故C正确；
D．t=0时刻质点在正向最大位移处，回复力指向x轴负方向，而在t=0.4 s时刻，质点在负向最大位移处，回复力指向x轴正方向，两力大小相等，但方向相反，故D错误。
故选AC。
11．AC
【详解】A．水平弹簧振子，每隔时间，振子的位移总是大小和方向都相同，说明时间为周期的整数倍；每隔的时间，振子的速度总是大小相等，方向相反，说明是半个周期的奇数倍；故t为周期的奇数倍，即
（其中）
故
所以弹簧振子的周期可能小于，故选项A正确；
B．每隔的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，说明位移大小相等、方向相反，根据
振子的加速度总是大小相等、方向相反，不同，故B错误；
C．每隔的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，故动能相同，故C正确；
D．每隔的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，说明位移大小相等、方向相反，如回复力方向不同，弹力方向不同，弹簧的长度不同（可能一次压缩、一次拉长），故D错误；
故选AC。
【名师点睛】简谐运动具有重复性和对称性，每经过一个周期，振动情况（位移、速度、加速度）总是完全相同；每经过半个周期，振动的情况（位移、速度、加速度）总是相反；据此分析即可．
12．AB
【详解】A．t=1.25s时，位移为正，加速度
为负；质点向x轴负方向运动，速度为负，故A错误，符合题意；
B．t=1.7s时，位移为负，加速度
为正；质点向x轴负方向运动，速度为负，故B错误，符合题意；
C．t=1.0s时，位移为正，加速度
为负；x-t图象上某点切线的斜率表示速度，斜率为零，故速度为零，故C正确，不符合题意；
D．t=1.5s时，位移为零，故加速度为零；质点向x轴负方向运动，速度为负，故D正确，不符合题意。
故选AB。
13． AC BC C 0.04
【详解】（1）[1]根据单摆的振动周期公式
可得
.
（2）[2]在这个实验中，应该选用长约1 m的不可伸长的细线，故选项A正确，B错误；为了减小相对阻力大小，可选用直径约1 cm的均匀铁球，故选项C正确，D错误；故选AC.
（3）[3]测出摆线长加上摆球的半径作为单摆的摆长，选项A错误；把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动，选项B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，选项C正确；用秒表测量单摆完成至少30次全振动所用时间，求出周期的平均值作为单摆的周期，选项D错误；故选BC.
（4）[4]根据单摆的振动周期公式
可得
则，则；
（5）[5]单摆的周期与振幅无关，选项A错误；开始计时，过早按下秒表，则周期测量偏大，根据可知，g的测量值偏小，选项B错误；测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期测量值偏小，则根据可知，g的测量值偏大，选项C正确；故选C.
（6）[6]由图可知周期为2s
得
振幅为4cm=0.04m
14．（1）见解析；（2）
【详解】(1)由题意可知小球在竖直方向上运动，设小圆柱运动到右端与圆心等高处时为计时开始，此时小球的位置为平衡位置，则t时刻小圆柱与圆心连线和水平方向夹角
小球偏离平衡位置的位移满足
所以小球的运动为简谐运动，则小球在右侧挡板上的运动也为简谐运动
(2)由题意可知，小球做简谐运动的振幅
设向下为正方向，则小球投影的运动方程为
(3)由题意可知，弹簧振子的简谐运动的周期与左侧小球周期相同
即
T=0.5s
由题中给的条件
推导得出
代入数据计算得
15．(1)10 cm；(2)竖直向下，竖直向下；(3)0，40 cm
【详解】(1)由图像上的信息，结合质点的振动过程可知：质点离开平衡位置的最大距离就是|x|的最大值，为10 cm。
(2)从1.5 s到2 s时间间隔内，质点位移x>0，且减小，因此是向平衡位置运动，即竖直向下运动；从2.5 s到3 s时间间隔内，位移x＜0，且|x|增大，因此是背离平衡位置运动，即竖直向下运动。
(3)质点在第2 s末时，处在平衡位置，因此位移为零；质点在前4 s内完成一个周期性运动，其路程为4×10 cm=40 cm。
16．(1)；(2)
【详解】(1)绳子未断开时，对物体A和物体B整体分析
得
由
得弹簧伸长了
绳子断开瞬间在最低点，对物体A分析
物体A运动到最高点，对物体A分析
根据简谐运动回复力对称性
得
由
得弹簧压缩了
弹簧长度变化了
(2)物体A做简谐运动的振幅
周期
，
正方向向下，所以初相位为，物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式
一、单选题
1．“单摆”是一种理想化模型，如图所示，为l轻绳下端拴着一个可视为质点的小球，上端固定放在倾角为的光滑斜面上，这个装置也可以等效为“单摆”，当摆球在斜面所在的平面内做小摆角振动时的周期为
A． B．
C． D．以上答案都不对
2．—位游客在湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船上下浮动．可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（）
A．0.5s
B．0.75s
C．1.0s
D．2.0s
3．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（ ）
A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡
C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率
4．如图所示，在质量为m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（重力加速度大小为g）（ ）
A．0 B．mg C．2mg D．3mg
5．关于简谐运动的周期，以下说法不正确的是（ ）
A．间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同
B．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同
C．半个周期内物体的动能变化一定为零
D．一个周期内物体的势能变化一定为零
6．一质点沿水平方向的振动方程为，取水平向右为位移的正方向，则在时下列说法正确的是（ ）
A．质点在平衡位置的右方，水平向左运动 B．质点在平衡位置的右方，水平向右运动
C．质点在平衡位置的左方，水平向右运动 D．质点在平衡位置的左方水平向左运动
7．如图所示，弹簧的一端固定，另一端与质量为的物体相连，质量为的物体放在上，．、两物体一起在光滑水平面上的、之间做简谐运动，运动过程中、之间无相对运动，是平衡位置．已知当两物体运动到时，弹簧的弹性势能为，则它们由运动到的过程中，摩擦力对所做的功等于（ ）
A． B． C． D．
8．如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方的O′处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x—t关系的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
9．如图所示，弹簧上端固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则在小球振动过程中（重力加速度大小为g）（ ）
A．小球最大动能应等于mgA
B．弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变
C．弹簧最大弹性势能等于2mgA
D．小球在最低点时受到的弹力等于2mg
10．如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．该质点振动的周期为0.8 s
B．t=0.2 s时，质点的加速度最大
C．质点在一个周期内通过的路程为16 cm
D．在t=0和t=0.4 s时，质点所受的回复力相同
11．水平弹簧振子，每隔时间，振子的位移总是大小和方向都相同，每隔的时间，振子的速度总是大小相等，方向相反，则有（ ）
A．弹簧振子的周期可能小于
B．每隔的时间，振子的加速度总是相同的
C．每隔的时间，振子的动能总是相同的
D．每隔的时间，弹簧的长度总是相同的
12．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在一个周期内的振动图像如图所示，关于这个图像，下列哪些说法是不正确的是( )
A．t=1.25s时，振子的加速度方向为正，速度方向也为正
B．t=1.7s时，振子的加速度方向为负，速度方向也为负
C．t=1.0s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．t=1.5s时，振子的加速度为零，速度为负的最大值
三、实验题
13．实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．
（1）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=____．（用L、T表示）
（2）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆？____（选填选项前的字母）．
A．长约1 m的细线
B．长约1 m的橡皮绳
C．直径约1 cm的均匀铁球
D．直径约1cm的塑料球
（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是____（选填选项前的字母）．
A．测出摆线长作为单摆的摆长
B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动
C．在摆球经过平衡位置时开始计时
D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
（4）甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据做出了如图所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方．若图线斜率为k，则当地的重力加速度g=____（用k表示）．
（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是____（选填选项前的字母）．
A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下秒表
C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间
（6）丙同学做出了单摆做简谐运动时的振动图像如图所示，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为____（结果保留一位有效数字）．
四、解答题
14．一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的圆柱体带动一个T型支架在竖直方向振动，T型架下面连着一个小球，如图所示。现使圆盘以0.5s的周期顺时针方向匀速转动。
（1）若小圆柱到圆盘中心距离为10cm，试证明小球的运动为简写运动，并写出小球的运动方程
（2）若在圆盘与挡板之间放一竖直弹簧振子，让振子在竖直方向震动，且有一束平行光从左侧照来，在右侧有一挡板，发现两小球在挡板上的投影始终重合，已知与弹簧相连的小球的质量m=0.1kg，弹簧振子震动周期的公式为，m为小球质量，k为弹簧劲度系数，求该弹簧的劲度系数k=
15．如图所示是某质点沿竖直方向做简谐运动的振动图像，以竖直向上为正方向。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1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？
(3)质点在第2 s末的位移是多少？在前4 s内的路程是多少？
16．如图所示，一个轻质弹簧一端悬于电梯上，另一端挂着用轻绳连接在一起的两物体A和B，弹簧劲度系数为k，，电梯以加速度a向上加速运动突然电梯停止，在电梯停止瞬间轻绳断裂，之后物体A做简谐运动，运动过程中弹簧未超过弹性限度，已知从绳子断裂到物体首次运动到最高点所用时间是。
(1)从绳子断裂到物体运动到最高点过程中，弹簧长度改变了多少；
(2)取物体A做简谐运动的平衡位置为坐标原点，向下为正方向，建立x坐标轴，从绳子断裂开始计时，写出物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式。
参考答案：
1．C
【详解】在斜面上，根据牛顿第二定律可知，沿斜面向下的加速度为，所以单摆的周期为，ABD错误C正确．
2．C
【详解】把船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为：，代入得：cm，当时，可解得：，故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是，故ABD错误，C正确
3．D
【详解】飞机振动的原因是气流使机翼的振动周期与机翼的固有周期相互接近发生了共振现象，通过装置一个配重杆的方法改变固有周期，从而避免共振的发生，D对；
4．B
【详解】平衡后剪断A、B间细线，A将做简谐运动，设弹簧劲度系数为k，在平衡位置有
kx1=mg
在平衡之前的初位置有
kx2=2mg
故振幅为
A=x2-x1=
根据简谐运动的对称性，A运动到最高点时，弹簧恰好处于原长，故此时木箱只受重力和支持力，二力平衡，故支持力等于木箱重力mg，结合牛顿第三定律可知，木箱对地面的压力为mg，B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【详解】AD．根据周期的意义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故AD正确；
BC．当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量（不为零时）都变得大小相等，方向相反，动能与速度的平方成正比，故B错误，C正确。
故选B。
6．B
【详解】由振动方程可知，时
则质点在平衡位置的右方，周期为
则此时质点向右运动
故选B。
7．C
【详解】整体做简谐运动，则对整体有：弹簧在点的弹性势能等于整体运动到点的动能，即
而此摩擦力对所做的功等于，因，所以摩擦力对所做的功为。
故选C。
8．A
【详解】小球属于单摆模型，从右向左运动到平衡位置的过程，相当于运动第一个周期，根据单摆周期公式有
从平衡位置向左运动的过程中，相当于运动了第二个周期，有
由此可知，第一个周期的时间长，第二个周期的时间短；结合位移来分析，设竖直位移最大值为h，第一个周期的水平位移最大值
第二个周期的水平位移最大值
可知
xm1 > xm2
故选A。
9．CD
【详解】A．小球在平衡位置时，有
在平衡位置时动能最大，有
mgA=Ek＋Ep
故A错误；
B．因为运动过程中弹簧与小球组成的系统机械能守恒，因此动能、重力势能和弹性势能之和保持不变，故B错误；
CD．从最高点到最低点，重力势能全部转化为弹性势能
Epm=2mgA
最低点加速度大小等于最高点加速度大小，据牛顿第二定律可知
F-mg=mg
得
F=2mg
故CD正确。
故选CD。
10．AC
【详解】A．从图中可知T=0.8 s，故A正确；
B．t=0.2 s时质点在平衡位置，回复力为零，加速度为零，故B错误；
C．质点在一个周期内的路程为
s=4A=4×4 cm=16 cm
故C正确；
D．t=0时刻质点在正向最大位移处，回复力指向x轴负方向，而在t=0.4 s时刻，质点在负向最大位移处，回复力指向x轴正方向，两力大小相等，但方向相反，故D错误。
故选AC。
11．AC
【详解】A．水平弹簧振子，每隔时间，振子的位移总是大小和方向都相同，说明时间为周期的整数倍；每隔的时间，振子的速度总是大小相等，方向相反，说明是半个周期的奇数倍；故t为周期的奇数倍，即
（其中）
故
所以弹簧振子的周期可能小于，故选项A正确；
B．每隔的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，说明位移大小相等、方向相反，根据
振子的加速度总是大小相等、方向相反，不同，故B错误；
C．每隔的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，故动能相同，故C正确；
D．每隔的时间，振子的速度总是大小相等、方向相反，说明位移大小相等、方向相反，如回复力方向不同，弹力方向不同，弹簧的长度不同（可能一次压缩、一次拉长），故D错误；
故选AC。
【名师点睛】简谐运动具有重复性和对称性，每经过一个周期，振动情况（位移、速度、加速度）总是完全相同；每经过半个周期，振动的情况（位移、速度、加速度）总是相反；据此分析即可．
12．AB
【详解】A．t=1.25s时，位移为正，加速度
为负；质点向x轴负方向运动，速度为负，故A错误，符合题意；
B．t=1.7s时，位移为负，加速度
为正；质点向x轴负方向运动，速度为负，故B错误，符合题意；
C．t=1.0s时，位移为正，加速度
为负；x-t图象上某点切线的斜率表示速度，斜率为零，故速度为零，故C正确，不符合题意；
D．t=1.5s时，位移为零，故加速度为零；质点向x轴负方向运动，速度为负，故D正确，不符合题意。
故选AB。
13． AC BC C 0.04
【详解】（1）[1]根据单摆的振动周期公式
可得
.
（2）[2]在这个实验中，应该选用长约1 m的不可伸长的细线，故选项A正确，B错误；为了减小相对阻力大小，可选用直径约1 cm的均匀铁球，故选项C正确，D错误；故选AC.
（3）[3]测出摆线长加上摆球的半径作为单摆的摆长，选项A错误；把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动，选项B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，选项C正确；用秒表测量单摆完成至少30次全振动所用时间，求出周期的平均值作为单摆的周期，选项D错误；故选BC.
（4）[4]根据单摆的振动周期公式
可得
则，则；
（5）[5]单摆的周期与振幅无关，选项A错误；开始计时，过早按下秒表，则周期测量偏大，根据可知，g的测量值偏小，选项B错误；测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期测量值偏小，则根据可知，g的测量值偏大，选项C正确；故选C.
（6）[6]由图可知周期为2s
得
振幅为4cm=0.04m
14．（1）见解析；（2）
【详解】(1)由题意可知小球在竖直方向上运动，设小圆柱运动到右端与圆心等高处时为计时开始，此时小球的位置为平衡位置，则t时刻小圆柱与圆心连线和水平方向夹角
小球偏离平衡位置的位移满足
所以小球的运动为简谐运动，则小球在右侧挡板上的运动也为简谐运动
(2)由题意可知，小球做简谐运动的振幅
设向下为正方向，则小球投影的运动方程为
(3)由题意可知，弹簧振子的简谐运动的周期与左侧小球周期相同
即
T=0.5s
由题中给的条件
推导得出
代入数据计算得
15．(1)10 cm；(2)竖直向下，竖直向下；(3)0，40 cm
【详解】(1)由图像上的信息，结合质点的振动过程可知：质点离开平衡位置的最大距离就是|x|的最大值，为10 cm。
(2)从1.5 s到2 s时间间隔内，质点位移x>0，且减小，因此是向平衡位置运动，即竖直向下运动；从2.5 s到3 s时间间隔内，位移x＜0，且|x|增大，因此是背离平衡位置运动，即竖直向下运动。
(3)质点在第2 s末时，处在平衡位置，因此位移为零；质点在前4 s内完成一个周期性运动，其路程为4×10 cm=40 cm。
16．(1)；(2)
【详解】(1)绳子未断开时，对物体A和物体B整体分析
得
由
得弹簧伸长了
绳子断开瞬间在最低点，对物体A分析
物体A运动到最高点，对物体A分析
根据简谐运动回复力对称性
得
由
得弹簧压缩了
弹簧长度变化了
(2)物体A做简谐运动的振幅
周期
，
正方向向下，所以初相位为，物体A做简谐运动位移与时间的函数表达式