(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，薄板的质量不计，板上放一重物．用手将重物往下压，然后突然将手撤去，则重物被弹离之前的运动情况是(　　) A．加速度一直增大 B．加速度一直减小 C．加速度先减小后增大 D．加速度先增大后减小 C　[竖直方向的弹簧振子的振动也是简谐运动，但它的平衡位置在重力与弹力相等的位置，此位置加速度为零．因此从平衡位置将弹簧压缩以后放手，它的加速度是先减小，到达平衡位置以后再增大，故选C．] 1．(多选)弹簧振子在做简谐运动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．在平衡位置时它的机械能最大 B．在最大位移处时它的弹性势能最大 C．从平衡位置向最大位移处运动时，它的动能减小 D．在振动过程中，系统的机械能守恒 BCD　[弹簧振子在振动的过程中机械能守恒，弹性势能和动能相互转化，由最大位移处向平衡位置运动时，弹性势能转化成动能，在