第一章 振动和简谐运动 巩固练习 Word版含答案

【巩固题】
弹簧振子的运动运动是下列哪一种运动（　　）
A．匀速直线运动
B．匀加速运动
C．匀变速运动
D．变加速运动
【解答】解：根据简谐运动的特征：a=﹣，可知物体的加速度大小和方向随位移的变化而变化，位移作周期性变化，加速度也作周期性变化，所以简谐运动是变加速运动．
故选：D
　
对单摆在竖直面内的振动，下面说法中正确的是（　　）
A．摆球所受向心力处处相同
B．摆球在最高点时回复力最大
C．摆球经过平衡位置时绳子的拉力最小
D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零
【解答】解：ACD、单摆在竖直面内做简谐运动时向心力是细线的拉力与重力沿细线方向分力的合力提供，摆球所受的向心力方向是变化的，各处不同．根据向心力公式Fn=m和，向心力的大小随速度变化而变化，摆球在最低点速率最大，即向心力最大；最低点F向=F﹣mg，所以绳子的拉力最大．故ACD错误．
B、摆球的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，所以在最高点时，回复力最大．故B正确．
故选：B．
某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为（cm），则（　　）
A．质点的振幅为16cm
B．质点的振动周期为2s
C．在0～1s内，质点的速度逐渐减小
D．在1～2s内，质点的动能逐渐减小
【解答】解：A、根据简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），A为振幅，等于8cm．故A错误；
B、简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），ω为圆频率，s．故B错误；
C、由题目中的公式可得，当t=0时，x=0物体处于平衡位置；当t=1s时，质点运动了周期，到达最大位置，该过程中质点的位移增大，速度减小．故C正确；
D、由题目中的公式可得，当t=2s时，x=0物体处于平衡位置，在1～2s内，质点从最大位移处向平衡位置运动，物体的速度增大，动能逐渐增大．故D错误．
故选：C．
水平放置的弹簧振子在做简谐运动时（　　）
A．加速度方向总是跟速度方向相同
B．加速度方向总是跟速度方向相反
C．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相反
D．振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同
【解答】解：
A、B、D弹簧振子在做简谐运动时，加速度方向总是指向平衡位置，则当振子离开平衡位置时，加速度方向与速度方向相反，当振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同．故ABC错误，D正确．
故选：D
如图所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析，正确的是（　　）
A．重力、支持力、弹簧的弹力
B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力
C．重力、支持力、回复力、摩擦力
D．重力、支持力、摩擦力
【解答】解：弹簧振子受重力、支持力和弹簧的弹力；
简谐运动是最简单的机械振动，是等幅振动，故没有摩擦力，否则做阻尼振动；
回复力是由合力提供，是效果力，不是重复受力；
故选：A．
一弹簧振子作简谐运动，下列说法正确的是（　　）
A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大
C．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度大小也一定相同
D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同
【解答】解：A、弹簧振子作简谐运动时，加速度方向与位移方向总是相反，若位移为负值，加速度一定为正值，而速度可能为正值，也可能为负值．故A错误．
BC、振子每次通过平衡位置时，加速度为零，由于速度有两种方向，所以速度大小相同，方向可能不同．故B错误，C正确．
D、振子每次通过同一位置时，位移相同，回复力相同，加速度一定相同，速度大小相同，方向可能不同，故D正确．
故选：CD．
　
下列关于简谐运动的说法中正确的是（　　）
A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处
B．周期与振幅无关，周期越小，做简谐运动的物体振动就越快
C．做简谐运动的物体过平衡位置时，速度和加速度都达到最大
D．弹簧振子做简谐运动时受到的回复力一定是弹力
【解答】解：A、据振幅的定义可知，振幅是标量，并非矢量，故A错误；
B、周期与振幅无关，周期越小，做简谐运动的物体振动就越快；故B正确；
C、平衡位置时，速度达最大，加速度为零；故C错误；
D、弹簧振子做简谐运动时受到的回复力可以是弹力和其他力的合力；故D错误；
故选：B．
　
一个弹簧振子做水平方向的简谐运动，下列说法中正确的是（　　）
A．在某一时刻，它的速度与弹力的方向相同，与位移的方向相反
B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同
C．在某一段时间内，它的弹力的大小增大，动能也增大
D．在某一段时间内，它的弹性势能减小，加速度的大小也减小
【解答】解：对于水平方向的弹簧振子，弹力提供回复力；
A、B、回复力与位移方向总是相反，在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反．故A正确，B错误．
C、做简谐运动的弹簧振子，衡位置时，回复力减小，而速度增大，动能增大，离开平衡位置时，回复力增大，速度减小，动能减小．故C错误．
D、某一段时间内，它的势能减小，向平衡位置靠近，加速度减小．故D错误．
故选：A．
一弹簧振子做简谐运动，在某段时间内其加速度越来越大，则在这段时间内（　　）
A．振子在做匀加速运动
B．振子正在向平衡位置运动
C．振子的速度越来越小
D．振子的速度方向与加速度方向相同
【解答】解：A、B、由题，弹簧振子振动过程中，加速度越来越大，由a=﹣知，位移大小越来越大，振子离开平衡位置，速度越来越小，振子正在离开平衡位置，故A、B错误；
C、D、由上分析可知，振子正在离开平衡位置，速度方向离开平衡位置，而加速度方向指向平衡位置，所以振子的速度方向与加速度方向相反，故C正确，D错误；
故选：C．
以下列运动中，属于简谐振动的是（　　）
A．图a，小球在光滑的V型巢内来回运动
B．图b，弹簧振子竖直放置，下端固定．按压小球释放后小球在竖直平面内上下振动
C．图c，小球与墙壁碰撞无能量损失，在光滑的地面上来回运动
D．图d，忽略空气阻力，乒乓球在竖直平面内上下振动
【解答】解：A、小球在斜面上受到的力为恒力；不符合回复力的条件，故不是简谐运动；故A错误；
B、图b，弹簧振子竖直放置，下端固定．按压小球释放后小球在竖直平面内上下振动时，小球受到重力和弹力的作用，合力符合回复力特点；故B为简谐运动；故B正确；
C、图c中，小球在水平面上运动时，不受水平方向的外力作用；不是简谐运动；故C错误；
D、球在上升过程和下降过程均只受重力，故合外力为恒力；不符合回复力的规律；故不是简谐运动；故D错误；
故选：B．
【提高题】（15min）
一个物体做简谐运动时，周期是T，振幅是A，那么物体（　　）
A．在任意内通过的路程一定等于A
B．在任意内通过的路程一定等于2A
C．在任意内通过的路程一定等于3A
D．在任意T内通过的路程一定等于2A
【解答】解：A、物体做简谐运动，是变加速直线运动，在任意内通过的路程不一定等于A，故A错误；
B、物体做简谐运动，在任意内通过的路程一定等于2A，故B正确；
C、物体做简谐运动，在任意内通过的路程不一定等于3A，故C错误；
D、物体做简谐运动，在一个周期内完成一次全振动，位移为零，路程为4A；故D错误；
故选：B．
某物体做简谐运动，则（　　）
A．该物体的加速度和位移成正比，方向相反
B．该物体的加速度与速度方向始终相反
C．该物体做匀变速运动
D．该物体做非匀变速运动
【解答】解：A、根据简谐运动的特征：a=﹣x，可知物体的加速度总和位移成正比，方向相反，故A正确．
B、当物体离开平衡位置时，加速度指向平衡位置，加速度和速度方向相反，而当物体衡位置时，加速度和速度都指向平衡位置，两者方向相同；故B错误．
C、D、根据a=﹣x，可知物体的加速度作周期性变化，物体做非匀变速运动，故C错误，D正确．
故选：AD．
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