2023魯科版新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)同步練習(xí)-第1節(jié)　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

第2章機(jī)械振動(dòng)

第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練

題組一對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解

1.使物體產(chǎn)生振動(dòng)的必要條件是（）

A.物體受到的各個(gè)力的合力必須指向平衡位置

B.物體受到的阻力等于零

C.物體離開(kāi)平衡位置后受到回復(fù)力的作用,且物體所受的阻力足夠小

D.物體離開(kāi)平衡位置后受到回復(fù)力F的作用,且F=-kx（x為物體相對(duì)平衡位置的位移）

2.（多選）下列關(guān)于振動(dòng)的回復(fù)力的說(shuō)法正確的是（）

A.回復(fù)力方向總是指向平衡位置

B.回復(fù)力是按效果命名的

C.回復(fù)力一定是物體受到的合力

D.回復(fù)力一定由彈簧的彈力提供

題組二簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)量的變化情況

3.（多選）如圖所示,0為平衡位置,當(dāng)振子由A向O運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是（）

i一?I

聯(lián)懶蹴瞅鋤

IOAI

Λ.振子的位移大小在減小

B.振子的運(yùn)動(dòng)方向向左

C.振子的位移方向向左

D.振子的位移大小在增大

4.（2020北京順義期中）如圖所示,一彈簧振子做等幅振動(dòng),取向右為正方向,A、B兩處為最大位移處,0為平

衡位置,C為A、0間某一位置,則振子（）

/wwwvww?-------r

ACOκ

A.從B-O時(shí),位移是正值,加速度為正值

B.從O-B時(shí),位移是正值,速度為正值

C.運(yùn)動(dòng)至C處時(shí),位移為負(fù)值,加速度為負(fù)值

D.運(yùn)動(dòng)至C處時(shí),位移為正值,加速度為負(fù)值

5.（多選）做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子在某段時(shí)間內(nèi)速度越來(lái)越大,則這段時(shí)間內(nèi)（）

A.振子的位移越來(lái)越大

B.振子正向平衡位置運(yùn)動(dòng)

C.振子速度與位移方向相同

D.振子速度與位移方向相反

6.（多選）彈簧振子以0點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）

^AAΛAΛΛΛ√

AOH

A.振子在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度為零,位移不為零

B.振子在通過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度的方向?qū)l(fā)生改變

C.振子所受的彈力方向總跟速度方向相反

D.振子遠(yuǎn)離O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是減速運(yùn)動(dòng),靠近O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)總是加速運(yùn)動(dòng)

題組三簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的功能情況分析

7.（2021山東六校聯(lián)考）如圖甲所示,光滑水平桿上套著一個(gè)小球和一個(gè)彈簧,彈簧一端固定，另一端連接在

小球上,忽略彈簧質(zhì)量。小球以O(shè)點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),它所受的回復(fù)力F隨時(shí)間t

變化的圖像如圖乙,則在2~3s內(nèi)，振子的動(dòng)能Ek和勢(shì)能E”的變化情況是（）

?≡fθ-

iΛ0B

卬

A.Ek變小,EP變大B.Ek變大,EP變小

C.Ek、E1,均變小D.EksEi）均變大

8.（多選）把一個(gè)小球套在光滑細(xì)桿上,球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它

以0為平衡位置在A、B間振動(dòng),如圖所示,下列結(jié)論正確的是（)

∣??vw?vwγv',~J-

A0R

A.小球在0位置時(shí),動(dòng)能最大,加速度最小

B.小球在A、B位置時(shí),動(dòng)能最小,加速度最大

C?小球從A經(jīng)0到B的過(guò)程中，回復(fù)力一直做正功

D.小球從B到O的過(guò)程中,動(dòng)能增大,勢(shì)能減小,總能量不變

9.（2022湖北武漢江夏實(shí)驗(yàn)高中月考）如圖所示,彈簧下端懸掛一個(gè)鋼球,上端固定,它們組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)。

用手把鋼球向上托起一段距離,然后釋放,鋼球便上下振動(dòng)。如果鋼球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則（）

A.彈簧對(duì)鋼球的彈力是鋼球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力

B.彈簧彈力為零時(shí)鋼球處于平衡位置

C.鋼球位于最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)加速度大小相等

D.鋼球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變

10.（2022四川自貢期末）如圖所示,物體A置于物體B上,一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連,在彈性限度

內(nèi),A和B一起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力），兩者保持相對(duì)靜止。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.A和B均做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

B.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成反比

C.B對(duì)A的靜摩擦力對(duì)A做功,而A對(duì)B的靜摩擦力對(duì)B不做功

D.B對(duì)A的靜摩擦力始終對(duì)A做正功,而A對(duì)B的靜摩擦力始終對(duì)B做負(fù)功

題組四簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的證明

IL（多選）如圖所示,物體m系在兩彈簧之間,彈簧勁度系數(shù)分別為k∣和k2,且k,=k,k2=2k,兩彈簧均處于自然

狀態(tài)。今向右拉動(dòng)物體m,然后釋放,物體m在B、C間振動(dòng),0為平衡位置（不計(jì)阻力），試分析物體m的運(yùn)動(dòng)

是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

12.如圖所示,將一勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為L(zhǎng)。的輕彈簧的一端固定在傾角為。的光滑斜面的頂端,另一端連接

一質(zhì)量為m的小球。將小球沿斜面下拉一段距離后松手。試證明小球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

答案全解全析

第2章機(jī)械振動(dòng)

第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練

1.C振動(dòng)物體所受的合力不一定只提供回復(fù)力,A錯(cuò);物體在離開(kāi)平衡位置后受到回復(fù)力作用，且所受阻力

足夠小時(shí),才能發(fā)生振動(dòng),B錯(cuò),C對(duì);F=-kx只是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體所受回復(fù)力的條件,而不是所有振動(dòng)物體所

受回復(fù)力的條件,D錯(cuò)。

2.AB回復(fù)力是按效果命名的,是指向平衡位置使振動(dòng)物體回到平衡位置的力，可以由某個(gè)力或某幾個(gè)力的

合力提供,也可以由某個(gè)力的分力提供,故A、B正確,C錯(cuò)誤;在水平彈簧振子中,彈簧的彈力提供回復(fù)力,但

在其他振動(dòng)中,不一定由彈簧彈力提供回復(fù)力,D錯(cuò)誤。

3.AB本題中的平衡位置是O點(diǎn)，由于振子在O點(diǎn)的右側(cè)由A向O運(yùn)動(dòng),所以振子的位移方向向右,且大小在

不斷減小,正確選項(xiàng)為A、Bo

4.B從B-O時(shí),位移是正值,加速度為負(fù)值,A錯(cuò)誤;從O-B時(shí),位移是正值,速度為正值,B正確;運(yùn)動(dòng)至C

處時(shí),位移為負(fù)值,加速度為正值,C、D錯(cuò)誤。

5.BD彈簧振子在某段時(shí)間內(nèi)速度越來(lái)越大,說(shuō)明它正向平衡位置運(yùn)動(dòng),故位移越來(lái)越小,A錯(cuò)誤,B正確;位

移方向是從平衡位置指向振子,與速度方向相反,C錯(cuò)誤,D正確。

6.AD振子在A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度為零,但位移為最大,故A正確。振子經(jīng)過(guò)0點(diǎn)時(shí)速度方向不變,故B錯(cuò)誤。

振子所受彈力的方向有時(shí)與速度方向相同，故C錯(cuò)誤。振子遠(yuǎn)離0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度方向與速度方向相反,是

減速運(yùn)動(dòng);靠近0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度方向與速度方向相同,是加速運(yùn)動(dòng),D正確。

7.B由題圖乙可知,在2~3s內(nèi)，小球所受回復(fù)力減小,則小球向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度變大,可知?jiǎng)幽蹺k變大，

勢(shì)能￡減小。故選B。

8.ABD小球在平衡位置0時(shí),彈簧處于原長(zhǎng),彈性勢(shì)能為零,動(dòng)能最大,位移為零,加速度為零,A項(xiàng)正確;小球

在A、B位置時(shí),動(dòng)能為零,加速度最大,B項(xiàng)正確；小球由A-0,回復(fù)力做正功,小球由OfB,回復(fù)力做負(fù)功,C

項(xiàng)錯(cuò)誤;小球由B-O,動(dòng)能增加,彈性勢(shì)能減少,總能量不變,D項(xiàng)正確。

9.C回復(fù)力應(yīng)該是振動(dòng)方向上的合力，即重力和彈簧彈力的合力,故A錯(cuò);當(dāng)彈簧彈力為零時(shí),鋼球受到重力,

不在平衡位置,故B錯(cuò);根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,鋼球位于最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí),加速度大小相等,方向相反,

故C對(duì);對(duì)于彈簧和鋼球組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)機(jī)械能是守恒的，由于上下運(yùn)動(dòng),重力勢(shì)能變化,所以鋼球的動(dòng)能與

彈簧的彈性勢(shì)能之和是變化的,故D錯(cuò)。

10.A物體A和B一起在光滑的水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力F=-kx,A?B都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故A正確;設(shè)彈簧

形變量為X,彈簧的勁度系數(shù)為k,物體A、B的質(zhì)量分別為M、m,對(duì)A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律有F=kx=(M+m)a,

對(duì)A物體,根據(jù)牛頓第二定律有f=Ma=-?-kx,可見(jiàn),作用在A物體上的靜摩擦