“四翼”检测评价(5) 简谐运动（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

“四翼”检测评价（五） 简谐运动 A组—重基础·体现综合 1．下列运动中不属于机械振动的是(　 ) A．树枝在风的作用下运动 B．竖直向上抛出的物体的运动 C．说话时声带的运动 D．爆炸声引起窗扇的运动 解析：选B　物体(或物体的某一部分)在某一位置附近的往复运动称为机械振动，树枝的运动、声带的运动以及窗扇的运动均是在其平衡位置附近的振动，只有竖直向上抛出的物体的运动不是在其平衡位置附近的振动，故选B。 2．在水平方向上做简谐运动的弹簧振子如图所示，受力情况是(　 ) A．重力、支持力和弹簧的弹力 B．重力、支持力、弹簧弹力和回复力 C．重力、支持力和回复力 D．重力、支持力、摩擦力和回复力 解析：选A　回复力是按作用效果命名的力，它由弹力或其他力或几个力的合力或分力等来充当。本题中水平弹簧振子受重力、杆的支持力和弹簧的弹力(振子做简谐运动，杆视为光滑不受摩擦力)，弹簧的弹力提供回复力。 3．小球和弹簧按如下连接，下列说法正确的是(　 ) A．只有甲可以被看成弹簧振子 B．甲、乙都可以看成弹簧振子，丙、丁不可以 C．甲在任何情况下都可以看成弹簧振子 D．在一定条件下甲、乙、丙、丁都可以看成弹簧振子 解析：选D　只要满足弹簧振子的振动规律的小球和弹簧的组合都可以看成弹簧振子，弹簧振子可以是水平的、竖直的、倾斜的，也可以是多个弹簧和小球的组合体，如题图丁所示，故A、B、C错误，D正确。 4．(2022·南平高二调研)如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子m离开O点，从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是(　 ) A．大小为OC，方向向左 　 B．大小为OC，方向向右 C．大小为AC，方向向左 　 D．大小为AC，方向向右 解析：选B　振子离开平衡位置，以O点为起点，C点为终点，位移大小为OC，方向向右。B正确。 5.如图所示，在光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k。开始时，振子被拉到平衡位置O的右侧A处，此时拉力的大小为F，然后释放振子，振子从初速度为0的状态开始向左运动，经过时间t后，第一次到达平衡位置O处，此时振子的速度为v，则在这一过程中振子的平均速度(　 ) A．等于 B．等于 C．小于 D．等于不为0的某值，但根据题设条件无法求出 解析：选B　时间t内的位移大小x＝，则平均速度＝＝，故B正确，D错误；由A到O运动过程中，加速度逐渐减小，由运动学规律可知>，故A、C错误。 6.如图所示，一轻质弹簧下面悬挂一物块组成一个沿竖直方向振动的弹簧振子，弹簧的上端固定于天花板上，当物块处于静止状态时，取它的重力势能为0，现将该物块向下拉一小段距离放手，此后振子在平衡位置上下做简谐运动，不计空气阻力，则(　 ) A．振子速度最大时，振动系统的势能为0 B．振子速度最大时，物块的重力势能与弹簧的弹性势能相等 C．振子经过平衡位置时，振动系统的重力势能最小 D．振子在振动过程中，振动系统的机械能守恒 解析：选D　当振子的速度最大时，振子处于平衡位置，弹力与重力大小相等，方向相反，弹性势能不为0，而重力势能为0，A、B错；由于系统能量守恒，振子在平衡位置时的速度最大，动能最大，势能最小，但重力势能不是最小，C错，D对。 7.如图所示，弹簧振子的质量为0.2 kg，做简谐运动，当它运动到平衡位置左侧2 cm时，受到的回复力是4 N，当它运动到平衡位置右侧4 cm时，它的加速度(　 ) A．大小为20 m/s2，向右 B．大小为20 m/s2，向左 C．大小为40 m/s2，向左 D．大小为40 m/s2，向右 解析：选C　在平衡位置左侧时，F1＝－kx1，在平衡位置右侧时，F2＝－kx2，得F2＝8 N，又a2＝＝ m/s2＝40 m/s2，方向向左，C正确。 8.如图所示，质量为m的物体A放在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动。设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于(　 ) A．kx B．kx C．kx 　　D．0 解析：选C　A、B一起做简谐运动，对A、B组成的系统，回复力是弹簧的弹力，而对于物体A，回复力则是B对A的静摩擦力。利用整体法和牛顿第二定律求出整体的加速度，再利用隔离法求A受到的静摩擦力。对A、B组成的系统，由牛顿第二定律得F＝(M＋m)a，又F＝kx，则a＝。对A由牛顿第二定律得f＝ma＝kx，C正确。 9.如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，一端挂一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k，将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后，小球做简谐运动，则： (1)小球从放手运动到最低点，下降的高度为多少？ (2)小球运动到最低点时的加速度大小为多少？ 解