2020-2021学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册第二章第二节简谐运动的描述培优练习

2020-2021学年第二学期高二物理粤教版（2019）选择性必修第一册第二章第二节简谐运动的描述培优练习
一、单选题
1．装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示，将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动，若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像中可能正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．做简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值的物理量是（
）
A．加速度
B．速度
C．位移
D．回复力
3．两木块A、B质量分别为m、M，用劲度系数为k的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，如图所示，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A上下做简谐振动．在振动过程中，木块B刚好始终不离开地面即它对地面最小压力为零．以下说法正确的是　　
A．在振动过程中木块A的机械能守恒
B．A做简谐振动的振幅为
C．A做简谐振动的振幅为
D．木块B对地面的最大压力是
4．表征物体作简谐运动快慢程度的物理量是（　　）
A．回复力
B．振幅
C．频率
D．位移
5．如图甲所示,一根细长的弹簧系着一小球,放在光滑桌面上,手握小球把弹簧拉长,放手后小球便来回运动,图中B为小球向右到达的最远位置.小球某次经过O点开始计时,其有关时刻的位置如图乙所示,若测得OA=OC=7cm,AB=3cm,下列说法正确的是
(　　)
A．0.2~0.8s内小球的位移大小是7cm,方向向右,经过的路程是13cm
B．0.4~0.8s内小球的位移大小是10cm,方向向左,经过的路程是10cm
C．0.2~0.6s内小球的位移大小是0cm,经过的路程是0cm
D．0.2~1.0s内小球的位移大小是14cm,方向向左,经过的路程是21cm
6．一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是　　
A．若位移为负值，则速度一定为正值
B．振子通过平衡位置时，速度为零，位移最大
C．振子每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同
D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同
7．某质点做直线运动的v-t图线（正弦曲线）如图所示，以下判断正确的是（　　）
A．t1时刻，合外力的功率最大
B．t2～t3时间内，合外力的功率逐渐减小
C．t2～t3时间内，合外力做正功
D．t1～t3时间内，合外力做的总功不为零
8．图(甲)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，图(乙)为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是(
)
A．在t0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置
B．在t0.1s与t0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从t
0到t0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D．在t0.2s与t0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同
9．某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为(cm)
,则下列关于质点运动的说法中正确的是(
)
A．质点做简谐运动的振幅为
10cm
B．质点做简谐运动的周期为
4s
C．在
t=4s
时质点的加速度最大
D．在
t=4s
时质点的速度最大
10．一个简谐运动的振动图像如图甲所示，用y、a和F分别表示振子的速度、加速度及所受的回复力，对乙图中的下列各判断中正确的是：
A．图（1）可能是F-t图像
B．图（2）可能是v-t图像
C．图（3）可能是v-t图像
D．图（4）可能是a-t图像
11．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．从t=0到t=1.6s过程中,振子通过的路程为48cm
B．时,振子在O点右侧6cm处
C．和??时,振子的加速度相同
D．到??的时间内,振子的速度逐渐减小
12．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子。弹簧处于原长时小物块位于O点。现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中
A．小物块运动到M点时回复力与位移方向相同
B．小物块每次运动到N点时的加速度一定相同
C．小物块从O点向M点运动过程中做加速运动
D．小物块从O点向N点运动过程中机械能增加
13．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2cm
B．质点振动的频率为4Hz
C．在2s末，质点的加速度最大
D．在2s末，质点的速度最大
14．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（
）
A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小
B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小
C．振子经过O时动能最大
D．振子经过O时加速度最大
二、解答题
15．如图，在同一竖直面内，有足够长的粗糙直轨道AB，与水平方向的夹角θ＝37°；光滑圆轨道BC半径R=40m，圆心O点位于B点正上方，两个轨道在B处平滑连接。一质量m＝2kg的小球一开始静止在B点，现给小球一个平行于AB向上的恒定拉力F，在经过t1＝0.4s后撤去拉力F，小球沿AB轨道上升的最大高度h=0.15m。已知小球与AB间动摩擦因数μ＝0.5。不计小球经过B点时的机械能损失。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，cos5°=0.996）求：
(1)撤去拉力F后小球在斜面上运动的加速度大小；
(2)恒定拉力F的大小；
(3)从出发到小球第二次回到B点的总时间t。
16．如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距30cm。小球经过O点向右运动时开始计时，经过0.4s第一次回到O点。
(1)写出小球的振动方程；
(2)求1.0s内小球通过的路程及1.0s末小球的位移大小。
17．如图所示，盛水（密度为ρ1）容器的水面上漂浮着一块质量分布均匀的高为h、底面积为S的长方体木块（密度为ρ2），浸入水中的深度为a，O为木块质心，现在将木块相对于原来静止的位置轻轻按下距离A（木块没有完全浸没），木块就在水面上下振动（木块始终没有离开水面），不考虑任何阻力，重力加速度为g，试证明木块做简谐运动。
18．如图所示，一质量为mB=2kg的物体B放在水平地面上，一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧，下端与物体B相连，上端与一质量为mC=1.5kg的物体C相连，在C的上方放一物体D。弹簧呈竖直状态且整体静止不动。现在突然去掉物体D后，物体C就沿竖直方向上下做简谐运动，且当物体C竖直向上运动到最高点时，物体B对地面压力刚好为零。g=10m/s2。试求：
（1）C沿竖直方向上下做简谐运动的振幅；
（2）物体D的质量。
参考答案
1．D
2．B
3．D
4．C
5．B
6．D
7．C
8．A
9．D
10．B
11．A
12．B
13．D
14．C
15．(1)；；(2)；(3)
16．(1)
；(2)0.75m，0.15m
17．见解析
18．（1）0.07m；（2）3.5kg