第二章第二节 简谐运动的描述 （巩固）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册（ Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第二章第二节 简谐运动的描述 （巩固）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册（ Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 198.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-16 09:38:11 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高二物理人教版（2019）选择性必修第一册第二章第二节简谐运动的描述巩固练习
一、单选题
1．如图所示，弹簧振子在false、false之间做简谐运动，周期为false，false是false的中点。以平衡位置false为坐标原点，向右为正方向，建立直线坐标系。若振子从false点开始计时，则其第一次经过false点的时刻是（ ）
A．false B．false C．false D．false
2．一弹簧振子的位移y随时间false变化的关系式为false，则（ ）
A．弹簧振子的振幅为0.2m
B．弹簧振子的频率为0.8Hz
C．在false时，振子的运动速度最大
D．在任意0.4s时间内，振子通过的路程均为0.2m
3．如图所示，一质点在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，E、F点分别为AO和OB之间关于O点的对称点（EO和OF的距离相等）。质点从E点向右运动，经过时间t1第一次经过O点，再经过时间t2第二次经过F点，下列说法正确的是（ ）
A．质点经过E点和F点的速度一定相同
B．质点经过E点和F点的加速度大小一定相等
C．质点经过E点和F点所受的力一定相同
D．质点的振动周期为t1+t2
4．弹簧振子做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的周期为false，振幅是false
B．false时，振子的加速度方向沿+x方向
C．false到false的时间内，振子的速度逐渐增大
D．false到false的时间内，振子的动能逐渐增大
5．游乐场中的蹦床非常受人们的喜爱和欢迎。假如一个小孩随着蹦床上下做简谐振动而不脱离蹦床，设向上为正方向，其振动图像如图所示，可知小孩对蹦床的压力小于小孩重力的时刻是（ ）
A．false时刻 B．false时刻 C．false时刻 D．false时刻
6．一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法正确的是（ ）
A．质点做简谐运动的方程为false
B．质点在位置b与位置d时速度大小相同，方向不同
C．质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等
D．质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等
7．如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO=OC=5cm。若振子从B到C的运动时间是1s，则下列说法中正确的是（ ）
A．振子从B经O到C完成一次全振动
B．振动周期是1s，振幅是10cm
C．经过两次全振动，振子通过的路程是20cm
D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm
8．如图所示，轻质弹簧下端挂重为20N的金属球A时伸长了2cm，再用细线在金属球A的下面挂上重为30N的金属球B时又伸长了3cm，现将A、B间的细线烧断，使金属球A沿竖直直线振动，则（ ）
A．金属球A的最大回复力为30N，振幅为3cm
B．金属球A的最大回复力为20N，振为2cm
C．只减小A的质量，振动的振幅变小
D．只减小B的质量，振动的振幅不变
9．一个做简谐运动的弹簧振子，周期为false，振幅为false，已知振子从平衡位置第一次运动到false处所用的最短时间为false，从最大正位移处第一次运动到false所用的最短时间为false，那么false与false的大小关系正确的是（ ）
A．false B．false
C．false D．无法判断
10．弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为（ ）
A．1.4s B．1.6s C．2s D．3s
11．一质点做简谐运动的图像如图所示，则在0~0.4s内，下列结论中正确的是（ ）
A．质点速度最大而加速度为零的时刻分别是0、0.3s
B．质点速度为零而加速度为负方向最大值的时刻分别是0、0.3s
C．质点所受的回复力方向由正变负的时刻是0.3s
D．振动系统势能最大而加速度为正方向最大值的时刻是0.3s
12．如图为某质点做简谐运动的图像，则下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，振动质点运动的轨迹是正弦曲线
B．振动质点在3.5s时的位移大小大于1.5s时的位移大小
C．质点振动的振幅为10cm
D．质点在第1s末和第3s末位移的方向相反
13．在弹簧振子振动过程中，下列物理量方向始终相同的是（ ）
A．速度和加速度 B．加速度和位移 C．回复力和加速度 D．回复力和速度
14．如图甲所示，小物体从竖直弹簧上方离地高false处由静止释放，其动能false与离地高度false的关系如图乙所示，其中高度从false下降到false，图像为直线，其余部分为曲线，false对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为false，小物体质量为false，重力加速度为false，以下说法正确的是（ ）
A．小物体下降至高度false时，弹簧形变量为0
B．小物体下落至高度false时，加速度为0
C．小物体从高度false下降到false，弹簧的弹性势能增加了false
D．小物体从高度false下降到false，物体的最大动能为false
二、解答题
15．简谐运动是最简单、最基本的一种机械振动，其回复力和周期分别为false、false，其中k为比例系数、m为振动物体质量。某同学用质量为m的密度计（比重计），先规范地测出了烧杯中水的密度ρ，如图所示；再将密度计下压一段较小的距离，然后由静止释放，密度计将会上下振动起来。若忽略水对密度计的阻力，已知密度计有刻度部分的横截面积S不变，烧杯的横截面积要比S大得多，重力加速度为g，求密度计振动的周期。
16．如图所示，在竖直悬挂的劲度系数为k的轻弹簧下端挂一个质量为m的小球，用一个竖直向下的力将小球竖直拉向下方，当小球静止时拉力的大小为F，若撤去拉力，小球便在竖直面内做简谐运动，求：
（1）小球在最低点受到弹簧的弹力的大小；
（2）小球经过平衡位置时弹簧的伸长量；
（3）小球在振动过程中通过最高点时的加速度的大小和方向。
17．某同学设计了一个测物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，k是轻质弹簧的劲度系数，A是质量为M的带夹子的标准质量金属块，Q是待测物体的质量．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T＝2πfalse，其中，m是振子的质量，k是与弹簧的劲度系数有关的常数．当只有A物体振动时，测得其振动周期为T1，将待测物体Q固定在A上后振动周期为T2，则待测物体的质量为多少？这种装置比天平优越之处是什么？
18．如图所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况。甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20 mm 处，放手后向右运动false周期内的频闪照片。已知频闪的频率为10 Hz。求：
(1)相邻两次闪光的时间间隔t0、弹簧振子振动的周期T0；
(2)若振子的质量为20 g，弹簧的劲度系数为50 N/m，则振子的最大加速度是多少？
参考答案
1．A 2．D 3．B 5．B 6．C 7．D 8．A 9．B 10．B 11．C 12．D 13．C 14．C
15．false
16．（1）F＋mg；（2）false；（3）false，竖直向下
17．falseM；测量误差小
18．(1)0.1 s；1.2 s；(2)50 m/s2
一、单选题
1．如图所示，弹簧振子在false、false之间做简谐运动，周期为false，false是false的中点。以平衡位置false为坐标原点，向右为正方向，建立直线坐标系。若振子从false点开始计时，则其第一次经过false点的时刻是（ ）
A．false B．false C．false D．false
2．一弹簧振子的位移y随时间false变化的关系式为false，则（ ）
A．弹簧振子的振幅为0.2m
B．弹簧振子的频率为0.8Hz
C．在false时，振子的运动速度最大
D．在任意0.4s时间内，振子通过的路程均为0.2m
3．如图所示，一质点在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，E、F点分别为AO和OB之间关于O点的对称点（EO和OF的距离相等）。质点从E点向右运动，经过时间t1第一次经过O点，再经过时间t2第二次经过F点，下列说法正确的是（ ）
A．质点经过E点和F点的速度一定相同
B．质点经过E点和F点的加速度大小一定相等
C．质点经过E点和F点所受的力一定相同
D．质点的振动周期为t1+t2
4．弹簧振子做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的周期为false，振幅是false
B．false时，振子的加速度方向沿+x方向
C．false到false的时间内，振子的速度逐渐增大
D．false到false的时间内，振子的动能逐渐增大
5．游乐场中的蹦床非常受人们的喜爱和欢迎。假如一个小孩随着蹦床上下做简谐振动而不脱离蹦床，设向上为正方向，其振动图像如图所示，可知小孩对蹦床的压力小于小孩重力的时刻是（ ）
A．false时刻 B．false时刻 C．false时刻 D．false时刻
6．一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，且b、d关于平衡位置对称，则下列说法正确的是（ ）
A．质点做简谐运动的方程为false
B．质点在位置b与位置d时速度大小相同，方向不同
C．质点从位置a到c和从位置b到d所用时间相等
D．质点从位置a到b和从b到c的平均速度相等
7．如图所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO=OC=5cm。若振子从B到C的运动时间是1s，则下列说法中正确的是（ ）
A．振子从B经O到C完成一次全振动
B．振动周期是1s，振幅是10cm
C．经过两次全振动，振子通过的路程是20cm
D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm
8．如图所示，轻质弹簧下端挂重为20N的金属球A时伸长了2cm，再用细线在金属球A的下面挂上重为30N的金属球B时又伸长了3cm，现将A、B间的细线烧断，使金属球A沿竖直直线振动，则（ ）
A．金属球A的最大回复力为30N，振幅为3cm
B．金属球A的最大回复力为20N，振为2cm
C．只减小A的质量，振动的振幅变小
D．只减小B的质量，振动的振幅不变
9．一个做简谐运动的弹簧振子，周期为false，振幅为false，已知振子从平衡位置第一次运动到false处所用的最短时间为false，从最大正位移处第一次运动到false所用的最短时间为false，那么false与false的大小关系正确的是（ ）
A．false B．false
C．false D．无法判断
10．弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为（ ）
A．1.4s B．1.6s C．2s D．3s
11．一质点做简谐运动的图像如图所示，则在0~0.4s内，下列结论中正确的是（ ）
A．质点速度最大而加速度为零的时刻分别是0、0.3s
B．质点速度为零而加速度为负方向最大值的时刻分别是0、0.3s
C．质点所受的回复力方向由正变负的时刻是0.3s
D．振动系统势能最大而加速度为正方向最大值的时刻是0.3s
12．如图为某质点做简谐运动的图像，则下列说法正确的是（ ）
A．由图可知，振动质点运动的轨迹是正弦曲线
B．振动质点在3.5s时的位移大小大于1.5s时的位移大小
C．质点振动的振幅为10cm
D．质点在第1s末和第3s末位移的方向相反
13．在弹簧振子振动过程中，下列物理量方向始终相同的是（ ）
A．速度和加速度 B．加速度和位移 C．回复力和加速度 D．回复力和速度
14．如图甲所示，小物体从竖直弹簧上方离地高false处由静止释放，其动能false与离地高度false的关系如图乙所示，其中高度从false下降到false，图像为直线，其余部分为曲线，false对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为false，小物体质量为false，重力加速度为false，以下说法正确的是（ ）
A．小物体下降至高度false时，弹簧形变量为0
B．小物体下落至高度false时，加速度为0
C．小物体从高度false下降到false，弹簧的弹性势能增加了false
D．小物体从高度false下降到false，物体的最大动能为false
二、解答题
15．简谐运动是最简单、最基本的一种机械振动，其回复力和周期分别为false、false，其中k为比例系数、m为振动物体质量。某同学用质量为m的密度计（比重计），先规范地测出了烧杯中水的密度ρ，如图所示；再将密度计下压一段较小的距离，然后由静止释放，密度计将会上下振动起来。若忽略水对密度计的阻力，已知密度计有刻度部分的横截面积S不变，烧杯的横截面积要比S大得多，重力加速度为g，求密度计振动的周期。
16．如图所示，在竖直悬挂的劲度系数为k的轻弹簧下端挂一个质量为m的小球，用一个竖直向下的力将小球竖直拉向下方，当小球静止时拉力的大小为F，若撤去拉力，小球便在竖直面内做简谐运动，求：
（1）小球在最低点受到弹簧的弹力的大小；
（2）小球经过平衡位置时弹簧的伸长量；
（3）小球在振动过程中通过最高点时的加速度的大小和方向。
17．某同学设计了一个测物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，k是轻质弹簧的劲度系数，A是质量为M的带夹子的标准质量金属块，Q是待测物体的质量．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T＝2πfalse，其中，m是振子的质量，k是与弹簧的劲度系数有关的常数．当只有A物体振动时，测得其振动周期为T1，将待测物体Q固定在A上后振动周期为T2，则待测物体的质量为多少？这种装置比天平优越之处是什么？
18．如图所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况。甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20 mm 处，放手后向右运动false周期内的频闪照片。已知频闪的频率为10 Hz。求：
(1)相邻两次闪光的时间间隔t0、弹簧振子振动的周期T0；
(2)若振子的质量为20 g，弹簧的劲度系数为50 N/m，则振子的最大加速度是多少？
参考答案
1．A 2．D 3．B 5．B 6．C 7．D 8．A 9．B 10．B 11．C 12．D 13．C 14．C
15．false
16．（1）F＋mg；（2）false；（3）false，竖直向下
17．falseM；测量误差小
18．(1)0.1 s；1.2 s；(2)50 m/s2