(练习)课时分层作业4 简谐运动-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

课时分层作业(四)　简谐运动

◎题组一　平衡位置和回复力　位移

1．(多选)关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是(　　)

A．平衡位置就是物体所受回复力为零的位置

B．机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移

C．做机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大

D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移

AB　[平衡位置是振动物体所受回复力为零的位置，A正确；为了描述机械振动的质点的位置随时间的变化规律，人们总是把机械振动位移的起点定在平衡位置上，B正确；当物体无论运动了多少路程后，只要它回到了平衡位置，其总位移为零，可见位移的大小和路程之间不一定有对应关系，C错误；机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置的距离，偏离平衡位置最远时的位移叫振幅，D错误．]

2．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是(　　)

A．钢球运动的最高处为平衡位置

B．钢球运动的最低处为平衡位置

C．钢球速度为零处为平衡位置

D．钢球原来静止时的位置为平衡位置

D　[钢球振动的平衡位置应在钢球重力与弹力相等的位置，即钢球静止时的位置，故D正确．]

3．弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时(　　)

A．速度值最大　　　　 B．回复力的值最大

C．加速度值最大 D．位移最大

A　[振子通过平衡位置时速度最大，回复力、加速度、位移都为零，故只有A项正确．]

4．下列叙述中是简谐运动的是(　　)

A．手拍篮球的运动

B．思考中的人来回走动

C．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统

D．从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动

C　[手拍篮球的运动和思考中的人来回走动没有规律，不是简谐运动，故A、B错误；轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统，钢球以受力平衡处为平衡位置上下做简谐运动，故C正确；从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动过程为自由落体，不是简谐运动，故D错误．故选C．]

◎题组二　简谐运动的运动特征

5．(多选)有一弹簧振子做简谐运动，则(　　)

A．加速度最大时，速度最大

B．速度最大时，位移最大

C．位移最大时，回复力最大

D．回复力最大时，加速度最大

CD　[振子加速度最大时，在最大位移处，此时振子的速度为零，由F＝－kx知道，此时振子所受回复力最大，所以A错，C、D对；振子速度最大时，是经过平衡位置时，此时位移为零，所以B错．]

6．(多选)做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内(　　)

A．振子的位移越来越大

B．振子正在向平衡位置运动

C．振子速度与位移方向相同

D．振子速度与位移方向相反

BD　[弹簧振子在某段时间内速度越来越大，说明它正向平衡位置运动，故位移越来越小，A错，B对；位移方向是从平衡位置指向振子，故振子速度与位移方向相反，C错，D对．]

7．(多选)如图所示，当振子由A向O运动时，下列说法正确的是(　　)

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　[对简谐运动而言，其位移总是相对平衡位置O而言，所以C、D错误；由于振子在O点右侧由A向O运动，所以振子的位移方向向右，位移大小不断减小．故A、B选项正确．]

8．如图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，以向右为正方向，振子在B、C之间振动时(　　)

A．B→O位移为负、速度为正

B．O→C位移为正、速度为负

C．C→O位移为负、速度为正

D．O→B位移为正、速度为负

A　[速度方向即振子运动方向，而振动位移以平衡位置O为初始位置指向振子所在位置，B→O位移向左为负，速度向右为正；O→C位移向右为正，速度向右为正；C→O位移向右为正，速度向左为负；O→B位移向左为负，速度向左为负，可见本题正确选项为A．]

9．如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端与一薄板连接，薄板的