“四翼”检测评价(9) 简谐运动规律和图像的应用（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（九） 简谐运动规律和图像的应用 A组—重基础·体现综合 1．(多选)关于简谐运动，以下说法正确的是(　 ) A．回复力总指向平衡位置 B．加速度、速度方向永远一致 C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值 D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为0 解析：选AD　回复力是把物体拉回到平衡位置的力，选项A正确；加速度方向始终指向平衡位置，速度方向可能指向平衡位置，也可能背向平衡位置，选项B错误；在平衡位置处位移为0，由a＝－知加速度为0，势能最小，动能最大，速度最大，选项C错误，D正确。 2.(多选)某质点做简谐运动的图像如图所示，以下说法正确的是(　 ) A．t1、t2时刻的速度相同 B．从t1到t2这段时间内，速度与加速度同向 C．从t2到t3这段时间内，速度变大，加速度变小 D．t1和t3时刻的加速度相同 解析：选CD　t1时刻振子速度最大，t2时刻振子的速度为0，故A错误；t1到t2这段时间内，质点远离平衡位置，故速度背离平衡位置，而加速度指向平衡位置，所以二者方向相反，故B错误；在t2到t3这段时间内，质点向平衡位置运动，速度在增大，而加速度在变小，故C正确；t1和t3时刻振子在平衡位置，故加速度均为0，选项D正确。 3．一个做简谐运动的弹簧振子，t＝0时位于平衡位置，其机械能随时间变化的图像应为(　 ) 解析：选D　做简谐运动的弹簧振子，只有弹簧弹力做功，系统动能和弹性势能相互转化，系统总的机械能不变，选项A、B、C错误，D正确。 4． (多选)如图所示是弹簧振子做简谐运动的振动图像，可以判定(　 ) A．t1到t2时间内系统的动能不断增大，势能不断减小 B．t2到t3时间内动能先增大再减小 C．t3时刻振子处于平衡位置处，动能最大 D．t1、t4时刻振子的动能、速度都相同 解析：选AC　t1到t2时间内，x减小，弹力做正功，系统的动能不断增大，势能不断减小，A正确；t2到t3时间内，动能先减小后增大，B错误；t3时刻振子位移为零，速度最大，动能最大，C正确；t1和t4时刻振子位移相同，即位于同一位置，其速度等大反向，但动能相同，D错误。 5.(多选)一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述正确的是(　 ) A．质点的振动频率为4 Hz B．在10 s内质点经过的路程是20 cm C．在5 s末，质点速度为零，加速度最大 D．在t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等 解析：选BCD　由题图知周期为T＝4 s，则频率为f＝＝0.25 Hz，故A错误；质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，t′＝10 s＝2.5T，则在10 s内质点经过的路程是s＝2.5×4A＝20 cm，故B正确；在5 s末，质点位于最大位移处，速度为0，加速度最大，故C正确；在t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点位移大小相等，故D正确。 6.(多选)甲、乙两水平弹簧振子的振动图像如图所示，则可知(　 ) A．两弹簧振子完全相同 B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1 C．振子甲速度为0时，振子乙速度最大 D．两振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2 解析：选CD　从图像中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲∶T乙＝2∶1，则频率之比f甲∶f乙＝1∶2，D正确；弹簧振子周期与弹簧振子的组成有关，说明两弹簧振子不同，A错误；由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子所受回复力(F＝－kx)的最大值之比F甲∶F乙不一定为2∶1，B错误；由简谐运动的特点可知，在振子到达平衡位置时位移为0，速度最大，在振子到达最大位移处时，速度为0，从图像中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，此时振子乙速度最大，C正确。 7.某弹簧振子沿x轴做简谐运动的图像如图所示，下列描述正确的是(　 ) A．t＝1 s时，振子的速度为0，加速度为负的最大值 B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为0 D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 解析：选A　t＝1 s时，振子在正的最大位移处，振子的速度为0，由a＝－知，加速度为负的最大值，A项正确；t＝2 s时，振子位于平衡位置，由a＝－知，加速度为0，B项错误；t＝3 s时，振子在负的最大位移处，由a＝－知，加速度为正的最大值，C项错误；t＝4 s时，振子位于平衡位置，由a＝－知，加速度为0，D项错误。 8．物体做简谐运动，通过A点时的速度为v，经过1 s后物体第一次以相同速度v通过B点，再经过1 s物体紧接着又通过B点，已知物体在2 s内所走过的总路程为12 cm。则该简谐运动的周期和振幅分别是多大？ 解析：物体通过A点和B点速度大小相等，A、B两点一定关于平衡位置O对称。依题意作出物体