2024-2025高中物理人教版必修专题2.1简谐运动 同步练习（解析版）.docx

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2.1简谐运动同步练习

一、单选题

1．（2023·全国·高二课时练习）下列运动属于机械振动的是（）

①乒乓球在地面上的自由来回上下运动

②弹簧振子在竖直方向的上下运动

③秋千在空中的来回运动

④竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动

A．①② B．②③

C．③④ D．①②③④

【答案】D

【详解】

机械振动的特点是物体在平衡位置附近做往复运动，ABC错误，D正确。

故选D。

2．（2023·北京市玉渊潭中学高二期中）关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是（）

A．位移减小时，加速度增大，速度也增大

B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同

C．物体向平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相反

D．物体向平衡位置运动时，做匀加速运动

【答案】C

【详解】

A．位移减小时，加速度减小，速度增大。A错误；

B．根据回复力公式可知，位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向可以相同，也可以相反。B错误；

C．物体向平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相反，C正确；

D．物体向平衡位置运动时，做加速度减小的加速运动。D错误。

故选C。

3．（2023·全国·高二课时练习）一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法不正确的是（）

A．在10s内质点经过的路程是20cm

B．在5s末，质点的速度为零

C．t=1.5s和t=2.5s两个时刻质点的位移和速度方向都相反

D．t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等，都是cm

【答案】C

【详解】

A．由题图可知1s的路程为2cm，则10s内质点经过的路程为20cm，A正确，不符合题意；

B．5s末，质点运动至最大位移处，速度为零，B正确，不符合题意；

C．t=1.5s和t=2.5s两个时刻的位移方向相反，但速度方向相同，C错误，符合题意；

D．题图对应的函数关系为

代入数据t=1.5s和t=4.5s可知，两个时刻的位移大小相等，都为cm，D正确，不符合题意。

故选C。

4．（2023·全国·高二课时练习）图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像，由图可知，在t=4s时刻，质点的（）

A．速度为零，位移为正的最大值

B．速度为零，位移为负的最大值

C．加速度为正的最大值，位移为零

D．加速度为负的最大值，位移为零

【答案】A

【详解】

在t=4s时，质点的位移为正向最大，质点的速度为零，而加速度方向总是与位移方向相反，大小与位移大小成正比，则加速度为负向最大值。故A正确，BCD错误。

故选A。

5．（2023·全国·高二课时练习）如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间振动，关于振子，下列说法正确的是（）

A．在a点时加速度最大，速度最大

B．在O点时速度最大，位移最大

C．在b点时位移最大，速度最小

D．在b点时加速度最大，速度最大

【答案】C

【详解】

B．O点为弹簧振子的平衡位置，振子在O点时加速度为零，位移为零，速度最大，故B错误；

ACD．振子在a、b两点时，位移最大，加速度最大，速度为零，故AD错误，C正确。

故选C。

6．（2023·全国·高二课时练习）如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（）

A．钢球运动的最高处为平衡位置 B．钢球运动的最低处为平衡位置

C．钢球速度为零处为平衡位置 D．钢球原来静止时的位置为平衡位置

【答案】D

【详解】

钢球在竖直方向做简谐运动，平衡位置为重力和弹簧弹力相等的位置，即钢球原来静止的位置为平衡位置，在平衡位置处速度最大，故ABC错误，D正确。

故选D。

7．（2023·全国·高三课时练习）如图，弹簧振子在、之间做简谐运动。以平衡位置为原点，建立坐标系。取到为正方向，若从振子位于点时开始计时，则其振动图像为（）

A．B． C．D．

【答案】B

【详解】

振子运动到点时，振子具有负方向最大位移，若从振子位于点时开始计时，则其振动图像应如选项B所示，初始时具有负方向最大位移。

故选B。

8．（2023·全国·高二课时练习）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．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处

B．t=0.6s和t=1.4s时，振子的速度完全相同

C．t=0.8s时，振子的速度方向向左

D．t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小

【答案】C

【详解】

A．在0~0.4s