《第一节 机械振动 简谐运动》（同步训练）高中物理选择性必修第一册_沪科版_2024-2025学年.docxVIP

《第一节机械振动简谐运动》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、简谐运动的特点是：

A、加速度与位移成正比，方向相反

B、速度与位移成正比，方向相同

C、加速度与速度成正比，方向相反

D、速度与位移成反比，方向相反

2、一个做简谐运动的物体，其振动周期为T，当物体从平衡位置向最大位移处运动时，其速度：

A、逐渐增大

B、逐渐减小

C、保持不变

D、先增大后减小

3、简谐运动是一种常见的机械振动类型，其特点是位移与时间的关系符合正弦或余弦函数。下列关于简谐运动的说法正确的是：

A、简谐运动可以是直线运动，也可以是曲线运动。

B、简谐运动的速度、位移和加速度都是随着时间的增加而增加的。

C、简谐运动的回复力与位移成正比，并且方向指向平衡位置。

D、简谐运动在平衡位置时的速度和加速度都为零。

4、对于一个执行简谐运动的物体，下列描述正确的是：

A、每当物体经过平衡位置时，它的加速度总是最大。

B、每当物体经过正向最大位移时，它的速度总是最大。

C、每当物体经过负向最大位移时，它的加速度总是最大。

D、每当物体经过正向最大位移时，它的加速度总是为零。

5、在简谐运动中，一个小球在水平面内作简谐振动，其振动方程为x=0.06cos(100πt+0.2π)，其中x是小球相对于平衡位置的位移，t是时间。则下列说法正确的是（?）

A.小球的振幅为0.06m

B.小球的转速为10rad/s

C.小球的周期为0.02s

D.小球在t=0.01s时通过平衡位置

6、一个物体在水平方向作简谐运动，已知其振幅为A，周期为T，当物体的位移与平衡位置的夹角为30°时，速度的方向是：

A.沿着与平衡位置正方向的水平方向

B.沿着与平衡位置负方向的水平方向

C.垂直于与平衡位置的连线

D.无法确定

7、一个做简谐运动的物体，其振动方程为x=5cos0.4πt，其中x为位移，

A.2.5秒

B.5秒

C.10秒

D.12.5秒

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、简谐运动的质点，若其振幅增大，则该质点的（）。

A.振动周期增大

B.振动周期不变

C.振动频率增大

D.振动频率不变

2、下列哪些描述符合简谐运动的位移-时间图象（）。

A.正弦曲线

B.余弦曲线

C.竖直线

D.抛物线

3、以下哪些现象可以形象地描述为简谐运动？（）

A.弹簧振子的运动

B.波在介质中的传播

C.天体的运动

D.水波在水面上的波动

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

已知一个简谐振子的振幅为A，周期为T，当振子位于平衡位置时，速度最大，此时位移为0。

（1）请根据简谐振动的定义，写出简谐振动的位移表达式。

（2）若振子从平衡位置向正方向运动，求振子在T/4时刻的位移。

（3）若振子的质量为m，弹簧的劲度系数为k，求振子在T/4时刻的加速度。

第二题

题目：一个质量为2kg的物体在弹簧的作用下做简谐运动。已知弹簧的劲度系数为16N/m，振幅为0.5m。求：

1.物体的周期。

2.当物体通过平衡位置时，它受到的回复力大小。

3.当物体在最大位移处时，它受到的回复力大小。

1.物体的周期。

2.当物体通过平衡位置时，它受到的回复力大小。

3.当物体在最大位移处时，它受到的回复力大小。

解析：

1.物体的周期：

对于简谐运动，周期T与弹簧劲度系数k和物体质量m的关系公式为：

T

已知m=2?

T

所以，物体的周期T=

2.当物体通过平衡位置时，它受到的回复力大小：

在平衡位置，物体的位移x=0，回复力

F

当x=0?

3.当物体在最大位移处时，它受到的回复力大小：

在最大位移处，物体离平衡位置的位移为振幅A=

F

因此，当x=0.5

负号表示回复力的方向与位移的方向相反。因此，物体在最大位移处受到的回复力大小为8?

1.T

2.当物体通过平衡位置时，回复力为0

3.当物体在最大位移处时，回复力大小为8

第三题

已知一个单摆在地球表面附近运动，其摆长为L，摆球质量为m。现将摆球带入太空中（忽略空气阻力和地球引力随高度增加的变化），请回答以下问题：

1.在太空中，摆球做简谐运动时，摆球的摆动周期T与地球表面附近的重力加速度g有何关系？

2.若摆球的质点在太空中做简谐运动时，达到最大摆角θ时的速度v为多少？已知此时摆与垂直方向的夹角θ为30度。

第四题

题目：一个质量为m的小球，连接在劲度系数为k的弹簧上，在水平面上做简谐运动。若小球的最大速度为v_max，最大加速度为a_max，求：

（1）小球的振动周期T；

（2）小球的振幅A。

第五题

题目：

已知一弹簧振子的质量为m=0.5kg，弹簧的劲度系数为

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