课后提升练(六) 简谐运动（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

课后提升练(六)　简谐运动 [对应学生用书P120] 1．对于弹簧振子其回复力和位移的关系，下列图像表达正确的是(　　) C　解析：由简谐运动的回复力公式F＝－kx可知，弹簧振子做简谐运动时的回复力和位移的关系图像应如选项C所示，C正确。 2．(多选)如图所示，O为平衡位置，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是(　　) A．振子的位移在减小 B．振子的运动方向向左 C．振子的位移方向向左 D．振子的位移在增大 AB　解析：对简谐运动而言，其位移总是相对于平衡位置O，C、D错误；由于振子在O点右侧时由A向O运动，所以振子的运动方向向左，但位移方向向右，因此位移大小不断减小，A、B正确。 3．(多选)(2021·黑龙江鹤岗一中高二月考)关于简谐运动，下列说法正确的是(　　) A．物体所受的回复力始终指向平衡位置，所以方向不变 B．如果物体的速度越来越大，则加速度一定越来越小 C．在恒力作用下，物体不可能做简谐运动 D．物体的加速度方向和速度方向有时相同、有时相反 BD　解析：物体所受的回复力始终指向平衡位置，方向周期性变化，A错误；如果物体的速度越来越大，说明在靠近平衡位置，即位移越来越小，加速度也一定越来越小，B正确；在恒力作用下，物体可能做简谐运动，比如竖直方向的弹簧振子受到恒定的重力，C错误；在物体靠近平衡位置时，物体的加速度方向和速度方向相同，在物体远离平衡位置时，物体的加速度方向和速度方向相反，D正确。 4．一弹簧振子正在做简谐运动，以下说法正确的是(　　) A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B．振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同 C．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同 D．振子在平衡位置两侧对称的位置上，其速度、位移都反向 C　解析：简谐运动中，加速度的方向与位移方向相反，所以位移方向为负时，加速度方向一定为正，但速度方向为物体运动方向，与位移方向无关，A错误；振子每次经过平衡位置时，加速度为0且速度大小相等，但速度方向不一定相同，B错误；振子每次通过同一位置时的位移相同，故加速度相同、速度大小相同，但方向不一定相同，C正确；同理，在平衡位置两侧对称的位置上，位移方向相反，速度方向可能相同，也可能相反，D错误。 5．(2021·四川自贡高二期末)如图所示，开始时物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)，两者保持相对静止。则下列说法正确的是(　　) A．A和B均做简谐运动 B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成反比 C．B对A的静摩擦力始终对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功 D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功 A　解析：设弹簧形变量为x，弹簧的劲度系数为k，物体A、B的质量分别为M、m，则根据牛顿第二定律，对A、B整体有F＝kx＝(M＋m)a，对A物体有f＝Ma＝kx。可见，作用在A物体上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比，B错误；物体A和B一起在光滑的水平面上做往复运动，回复力F＝－kx，则都做简谐运动，A正确；在简谐运动中，B对A的静摩擦力方向与位移方向相同或相反，B对A的静摩擦力对A做功，同理，A对B的静摩擦力也对B做功，C错误；当物体A、B离开平衡位置时，B对A的静摩擦力对A做负功，A对B的静摩擦力对B做正功，D错误。 6．(2021·湖北武汉江夏实验高中高二月考)如图所示，弹簧下端悬挂一个钢球，上端固定，组成了一个振动系统。用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动，如果钢球做简谐运动，则(　　) A．弹簧对钢球的弹力就是钢球做简谐运动的回复力 B．弹簧弹力为0时，钢球处于平衡位置 C．钢球位于最高点和最低点时，加速度大小相等 D．钢球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变 C　解析：回复力应该是钢球在振动方向上所受的合力，即钢球重力和弹簧弹力的合力，A错误；当弹簧弹力为0时，钢球受到重力，故不平衡，B错误；由简谐运动的对称性可知，钢球位于最高点和最低点时，加速度大小相等、方向相反，C正确；对于弹簧和钢球组成的系统来说机械能是守恒的，但由于上下运动引起了重力势能的变化，所以不能说钢球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变，而是三种能量之和保持不变，故D错误。 7．(多选)如图所示，物体m连接在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k、k2＝2k，两弹簧均处于自然状态。今向右拉动物体m，然后释放，物体m在B、C间振动，O为平衡位置(不计阻力)，则下列判断正确的是(　　) A．物体m将做简谐运动，lOC＝lOB B．物体m将做简谐运动，lOC≠lOB C．回复力F＝－kx D．回复力F＝－3kx AD　解析