人教版2019選擇性必修第一冊(cè)高二物理同步練習(xí)2.1簡諧運(yùn)動(dòng)(原卷版+解析)

第1節(jié)簡諧運(yùn)動(dòng)彈簧振子及其運(yùn)動(dòng)1．對(duì)于做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，下述說法正確的是（）A．振子通過平衡位置時(shí)，加速度最大B．振子在最大位移處時(shí)，速度最大C．振子在連續(xù)兩次通過同一位置時(shí)，位移相同D．振子連續(xù)兩次通過同一位置時(shí)，動(dòng)量相同2．如圖所示為一彈簧振子，O為平衡位置，以向右為正方向，則振子在B、C之間振動(dòng)時(shí)（

）A．位移為負(fù)、速度為正 B．位移為正、速度為負(fù)C．位移為負(fù)、速度為正 D．位移為正、速度為負(fù)簡諧運(yùn)動(dòng)的x-t圖像3．如圖所示是某振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像，以下說法正確的是（）A．因?yàn)檎駝?dòng)圖像可由實(shí)驗(yàn)直接得到，所以振動(dòng)圖像就是振子實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡B．振動(dòng)圖像反映的是振子位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，并不是振子運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡C．振子在B位置的位移就是曲線BC的長度D．振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度方向即該點(diǎn)的切線方向4．如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動(dòng)，取向右為正方向，振子經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，其振動(dòng)的x－t圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．t4時(shí)刻振子在A點(diǎn)B．t2時(shí)刻振子在B點(diǎn)C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移在增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，振子的位移在減小5．如圖所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，下列說法正確的是（）A．鋼球運(yùn)動(dòng)的最高處為平衡位置 B．鋼球運(yùn)動(dòng)的最低處為平衡位置C．鋼球速度為零處為平衡位置 D．鋼球原來靜止時(shí)的位置為平衡位置6．如圖所示，下列振動(dòng)系統(tǒng)不可看成彈簧振子的是（

）A．如圖甲所示，豎直懸掛的輕彈簧及小鉛球組成的系統(tǒng)B．如圖乙所示，放在光滑斜面上的鐵塊及輕彈簧組成的系統(tǒng)C．如圖丙所示，光滑水平面上，兩根輕彈簧系住一個(gè)小球組成的系統(tǒng)D．蹦極運(yùn)動(dòng)中的人與彈性繩組成的系統(tǒng)7．關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）A．簡諧運(yùn)動(dòng)一定是水平方向的運(yùn)動(dòng)B．所有的振動(dòng)都可以視為是簡諧運(yùn)動(dòng)C．物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)一定可以得到正弦曲線形的軌跡線D．只要振動(dòng)圖像是正弦曲線物體一定做簡諧運(yùn)動(dòng)8．關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．位移減小時(shí)，加速度增大，速度也增大B．位移方向總跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向跟位移方向相反D．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，做勻加速運(yùn)動(dòng)9．如圖所示是用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移—時(shí)間圖像，下列有關(guān)該圖像的說法不正確的是（）A．該圖像的坐標(biāo)原點(diǎn)是建在彈簧振子小球的平衡位置B．從圖像可以看出小球在振動(dòng)過程中是沿t軸方向移動(dòng)的C．為了顯示小球在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)D．圖像中小球的疏密顯示出相同時(shí)間內(nèi)小球位置變化快慢不同10．一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為振子的平衡位置，如圖所示。規(guī)定向右為正方向，當(dāng)振子向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則圖中畫出的振動(dòng)圖像正確的是（）A． B．C． D．11．如圖甲所示，彈簧振子運(yùn)動(dòng)的最左端M（最右端N）距離平衡位置的距離為l，規(guī)定向右為正方向，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，下列說法中正確的是（）A．圖中x0應(yīng)為lB．0～t1時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)C．t1～t2時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)D．0～t2時(shí)間內(nèi)與t2～t3時(shí)間內(nèi)振子運(yùn)動(dòng)方向相反12．如圖甲所示，為物塊與輕質(zhì)彈簧組成的彈簧振子，在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)。取豎直向上為正方向，該彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．時(shí)，振子向上振動(dòng)B．到過程中，振子的速度增大C．和時(shí)，振子的加速度相同D．和時(shí)，振子的速度相同13．某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示．根據(jù)圖象判斷，下列說法正確的是()A．第1s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反B．第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為－20cmC．第2s末和第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)速度方向相反D．第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相同，瞬時(shí)速度方向相反14．如圖所示為獲取彈簧振子的位移—時(shí)間圖像的一種方法，改變紙帶運(yùn)動(dòng)的速度，下列說法正確的是（）A．如果紙帶不動(dòng)，作出的振動(dòng)圖像仍然是正弦函數(shù)曲線B．如果紙帶不動(dòng)，作出的振動(dòng)圖像是一段線段C．圖示時(shí)刻，振子正經(jīng)過平衡位置向右運(yùn)動(dòng)D．若紙帶運(yùn)動(dòng)的速度不恒定，則紙帶上描出的仍然是簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像第1節(jié)簡諧運(yùn)動(dòng)彈簧振子及其運(yùn)動(dòng)1．對(duì)于做簡諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，下述說法正確的是（）A．振子通過平衡位置時(shí)，加速度最大B．振子在最大位移處時(shí)，速度最大C．振子在連續(xù)兩次通過同一位置時(shí)，位移相同D．振子連續(xù)兩次通過同一位置時(shí)，動(dòng)量相同【答案】C【詳解】A．振子經(jīng)過平衡位置時(shí)速度最大，加速度是零，A錯(cuò)誤；B．振子在最大位移處時(shí)速度最小，是零，B錯(cuò)誤；C．振子在連續(xù)兩次經(jīng)同一位置時(shí)，相對(duì)于平衡位置的位移相同，C正確；D．動(dòng)量是矢量，振子連續(xù)兩次經(jīng)同一位置時(shí)，速度的大小相同，方向相反，則動(dòng)量大小相同，方向相反，D錯(cuò)誤。故選C。2．如圖所示為一彈簧振子，O為平衡位置，以向右為正方向，則振子在B、C之間振動(dòng)時(shí)（

）A．位移為負(fù)、速度為正 B．位移為正、速度為負(fù)C．位移為負(fù)、速度為正 D．位移為正、速度為負(fù)【答案】A【詳解】A．速度方向即振子運(yùn)動(dòng)方向，則位移向左為負(fù)，速度向右為正，A正確；B．位移向右為正，速度向右為正，B錯(cuò)誤；C．位移向右為正，速度向左為負(fù)，C錯(cuò)誤；D．位移向左為負(fù)，速度向左為負(fù)，D錯(cuò)誤。故選A。簡諧運(yùn)動(dòng)的x-t圖像3．如圖所示是某振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像，以下說法正確的是（）A．因?yàn)檎駝?dòng)圖像可由實(shí)驗(yàn)直接得到，所以振動(dòng)圖像就是振子實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡B．振動(dòng)圖像反映的是振子位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，并不是振子運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡C．振子在B位置的位移就是曲線BC的長度D．振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度方向即該點(diǎn)的切線方向【答案】B【詳解】ABC．振動(dòng)圖像表示振子位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，并不是振子實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡，故B正確，AC錯(cuò)誤；D．B點(diǎn)切線的方向不表示振子運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度方向，故D錯(cuò)誤。故選B。4．如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動(dòng)，取向右為正方向，振子經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，其振動(dòng)的x－t圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．t4時(shí)刻振子在A點(diǎn)B．t2時(shí)刻振子在B點(diǎn)C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移在增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，振子的位移在減小【答案】C【詳解】AB．振子在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)位移最大，由于取向右為正方向，所以振子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)有正向最大位移，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)有負(fù)向最大位移，則t2時(shí)刻，振子在A點(diǎn)，t4時(shí)刻，振子在B點(diǎn)，故AB錯(cuò)誤；CD．振子的位移以平衡位置為起點(diǎn)，所以在t1～t2和t3～t4時(shí)間內(nèi)振子的位移都在增大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5．如圖所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，下列說法正確的是（）A．鋼球運(yùn)動(dòng)的最高處為平衡位置 B．鋼球運(yùn)動(dòng)的最低處為平衡位置C．鋼球速度為零處為平衡位置 D．鋼球原來靜止時(shí)的位置為平衡位置【答案】D【詳解】鋼球在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置為重力和彈簧彈力相等的位置，即鋼球原來靜止的位置為平衡位置，在平衡位置處速度最大，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6．如圖所示，下列振動(dòng)系統(tǒng)不可看成彈簧振子的是（

）A．如圖甲所示，豎直懸掛的輕彈簧及小鉛球組成的系統(tǒng)B．如圖乙所示，放在光滑斜面上的鐵塊及輕彈簧組成的系統(tǒng)C．如圖丙所示，光滑水平面上，兩根輕彈簧系住一個(gè)小球組成的系統(tǒng)D．蹦極運(yùn)動(dòng)中的人與彈性繩組成的系統(tǒng)【答案】D【詳解】ABC．根據(jù)彈簧振子的理想化條件：彈簧振子是一個(gè)不考慮摩擦阻力，不考慮彈簧的質(zhì)量，不考慮振子的大小和形狀的理想化的物理模型，ABC正確；D．人受空氣的阻力不可忽略，且人不能看成質(zhì)點(diǎn)，故該系統(tǒng)不可看成彈簧振子，D錯(cuò)誤。故選D。7．關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）A．簡諧運(yùn)動(dòng)一定是水平方向的運(yùn)動(dòng)B．所有的振動(dòng)都可以視為是簡諧運(yùn)動(dòng)C．物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)一定可以得到正弦曲線形的軌跡線D．只要振動(dòng)圖像是正弦曲線物體一定做簡諧運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】A．物體的簡諧運(yùn)動(dòng)并不一定只在水平方向發(fā)生，各個(gè)方向都有可能發(fā)生，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．簡諧運(yùn)動(dòng)是最簡單的振動(dòng)，并非所有的振動(dòng)都可以視為是簡諧運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．做簡諧運(yùn)動(dòng)物體的軌跡線并不是正弦曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若物體的振動(dòng)圖像是正弦曲線，則其一定是做簡諧運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。故選D。8．關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．位移減小時(shí)，加速度增大，速度也增大B．位移方向總跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向跟位移方向相反D．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】A．位移減小時(shí)，加速度減小，速度增大。A錯(cuò)誤；B．根據(jù)回復(fù)力公式可知，位移方向總跟加速度方向相反，跟速度方向可以相同，也可以相反。B錯(cuò)誤；C．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向跟位移方向相反，C正確；D．物體向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。D錯(cuò)誤。故選C。9．如圖所示是用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移—時(shí)間圖像，下列有關(guān)該圖像的說法不正確的是（）A．該圖像的坐標(biāo)原點(diǎn)是建在彈簧振子小球的平衡位置B．從圖像可以看出小球在振動(dòng)過程中是沿t軸方向移動(dòng)的C．為了顯示小球在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)D．圖像中小球的疏密顯示出相同時(shí)間內(nèi)小球位置變化快慢不同【答案】B【詳解】A．從圖像中能看出坐標(biāo)原點(diǎn)在平衡位置，A正確；BC．橫軸雖然是由底片勻速運(yùn)動(dòng)得到的位移，但已經(jīng)轉(zhuǎn)化為時(shí)間軸，小球只沿x軸振動(dòng)，B錯(cuò)誤，C正確；D．因圖像中相鄰小球之間時(shí)間相同，密處說明小球的位置變化慢，D正確；故選B。10．一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為振子的平衡位置，如圖所示。規(guī)定向右為正方向，當(dāng)振子向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則圖中畫出的振動(dòng)圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】由題意，因?yàn)橄蛴覟檎较颍艺褡酉蜃筮\(yùn)動(dòng)經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，所以t=0時(shí)刻圖像的斜率應(yīng)為負(fù)，故B正確。故選B。11．如圖甲所示，彈簧振子運(yùn)動(dòng)的最左端M（最右端N）距離平衡位置的距離為l，規(guī)定向右為正方向，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，下列說法中正確的是（）A．圖中x0應(yīng)為lB．0～t1時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)C．t1～t2時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)D．0～t2時(shí)間內(nèi)與t2～t3時(shí)間內(nèi)振子運(yùn)動(dòng)方向相反【答案】A【詳解】A．結(jié)合甲、乙兩圖可知t1時(shí)刻振子的位移為正值且最大，振子位于N，x0應(yīng)為l，故A正確；B．0～t1時(shí)間內(nèi)位移為正值，且逐漸增大，則振子由O向N運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．t1～t2時(shí)間內(nèi)位移為正值，且逐漸減小，則振子由N向O運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．0～t2時(shí)間內(nèi)振子先沿正方向運(yùn)動(dòng)到最大位移處，再沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到位移為零處，t2～t3時(shí)間內(nèi)先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)到負(fù)的最大位移處，再沿正方向運(yùn)動(dòng)到位移為零處，故D錯(cuò)誤。故選A。12．如圖甲所示，為物塊與輕質(zhì)彈簧組成的彈簧振子，在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)。取豎直向上為正方向，該彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．時(shí)，振子向上振動(dòng)B．到過程中，振子的速度增大C．和時(shí)，振子的加速度相同D．和時(shí)，振子的速度相同【答案】C【詳解】A．由圖象可知，時(shí)，振子處于平衡位置，速度最大，向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，即振子向下振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)，振子處于負(fù)向的最大位移處，所以到過程中，振子由平衡位置向下運(yùn)動(dòng)到負(fù)向的最大位移處。在平衡位置時(shí)，振子的速度最大；在最大位移處，振子的速度為0，所以振子的速度減小，故B錯(cuò)誤；CD．在和時(shí)，振子的加速度方向豎直向下，速度方向不同：時(shí)速度豎直向上，時(shí)速度豎直向下，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。13．某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示．根據(jù)圖象判斷，下列說法正確的是()A．第1s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反B．第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為－20cmC．第2s末和第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)速度方向相反D．第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相同，瞬時(shí)速度方向相反【答案】D【詳解】由圖知，第1s內(nèi)振子遠(yuǎn)離平衡位置的向正的最大位移方向運(yùn)動(dòng)，位移與速度方向相同．故A錯(cuò)誤．質(zhì)點(diǎn)振在第2s末回到平衡位置，位移是0．故B錯(cuò)誤．質(zhì)點(diǎn)第2s末的位移是0，第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移是負(fù)的最大．故C錯(cuò)誤．由圖可得，第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相同，第1s內(nèi)遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)向著平衡位置運(yùn)動(dòng)，所以瞬時(shí)速度方向相反．故D正確．14．如圖所示為獲取彈簧振子的位移—時(shí)間圖像的一種方法，改變紙帶運(yùn)動(dòng)的