课后提升练(十)简谐运动的回复力和能量（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课后提升练(十)　简谐运动的回复力和能量 [对应学生用书P142] 1．(多选)关于物体做简谐运动的平衡位置，下列叙述正确的是(　　) A．是回复力为零的位置 B．是回复力产生的加速度改变方向的位置 C．是速度为零的位置 D．是回复力产生的加速度为零的位置 ABD　解析：平衡位置处，x＝0，则回复力F＝0，回复力产生的加速度为零，且此处速度最大，势能最小，A、D正确，C错误；在平衡位置两边位移方向相反，回复力方向相反，对应加速度方向相反，B正确。 2．一个质点做简谐运动的图像如图所示，在t1和t2这两个时刻，质点的(　　) A．加速度相同 B．速度相同 C．回复力相同 D．位移相同 B　解析：在t1和t2两个时刻，质点的加速度、回复力和位移大小相等方向相反，而速度的大小和方向相同，B正确。 3．(2021·江苏苏州高二期末)关于正在做简谐运动的水平弹簧振子，下列说法正确的是(　　) A．振子的位移方向和加速度方向总是相同 B．振子的位移方向和回复力方向总是相同 C．振子的位移最大时加速度最小 D．振子的位移最大时弹簧的弹性势能最大 D　解析：由牛顿第二定律得a＝－，可知加速度的方向总是与位移方向相反，A错误；振子的位移是指振子离开平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在的位置，而回复力的方向总是指向平衡位置，所以二者的方向总是相反，B错误；振子的位移最大时，弹簧形变量最大，加速度最大，弹性势能最大，C错误，D正确。 4．(2022·广东顺德高二期中)某弹簧振子在0～5 s内的振动图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A．第2 s末，振子的速度为正向的最大值 B．第3 s末，振子的加速度为正向的最大值 C．从第1 s末到第2 s末，振子在做加速运动 D．振子的振动周期为4 s，振幅为8 cm D　解析：第2 s末，振子位移为负向最大值，振子的速度为零，A错误；第3 s末振子经过平衡位置，位移为零，回复力为零，加速度为零，B错误；从第1 s末到第2 s末振子经过平衡位置向下运动到达负向最大位移处，速度逐渐减小，做减速运动，C错误；由图可知，振子的振动周期为4 s，振幅为8 cm，D正确。 5．(多选)(2022·湖南师大附中高二期中)如图甲所示，弹簧振子以点O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＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 C．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大 D．t＝0.8 s到t＝1.2 s的时间内，振子的加速度逐渐增大 ACD　解析：由图像乙可知，t ＝ 0.8 s时，图像的斜率为负方向，说明振子的速度为负方向，即振子的速度方向向左，A正确；t ＝ 0.4 s和t＝1.2 s时，振子的位移完全相反，由a＝－知，振子的加速度完全相反，B错误；t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的位移减小，向平衡位置靠近，速度逐渐增大，C正确；t＝0.8 s到t＝1.2 s的时间内，振子的位移增大，所以振子的加速度增大，D正确。 6．(多选)(2022·湖北宜都二中高二期中)图甲所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间振动，取水平向右的方向为振子离开平衡位置位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线。如果振子的质量为0.5 kg，弹簧的劲度系数为k，下列说法正确的是(　　) A．振子运动的频率为0.25 Hz B．t＝4 s时，振子处于图甲中的C位置 C．振子在任意一个周期内运动的路程一定为20 cm D．振子的最大加速度大小为k AD　解析：由题图乙可知，振子做简谐振动的周期T＝4 s，频率f＝＝0.25 Hz，A正确；振子做简谐振动的振幅为10 cm, t＝4 s时，振子处于负的最大位移位置，振子的位移为－10 cm，即题图甲中的B位置，B错误；振子在任意一个周期内运动的路程一定为40 cm，C错误；由a＝－可知，当x＝－10 cm时，振子的加速度最大，振子的最大加速度大小为k，D正确。 7．(多选)(2021·重庆南开中学高一期末)如图甲所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图乙所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有(　　) A．0时刻弹簧弹力大小为2mg B．弹簧劲度系数为 C．～时间段，回复力冲量为0 D．～T时间段，小球的动能与重力势能之和减小 AD　解析：取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，而时刻弹簧弹力为0，位移为A，有kA＝mg，可得劲度系数为k＝，B错误；0时