第2章 第1节 简谐运动-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册五维课堂Word课时作业(人教版2019)
第二章 第1节
[A组 基础巩固练]
1.对于做简谐运动的弹簧振子,下列说法不正确的是( )
A.振子通过平衡位置时,速度最大
B.振子在最大位移处时,速度最大
C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同
D.振子连续两次通过同一位置时,动能相同
解析:B [振子经过平衡位置时速度最大,A正确;振子在最大位移处时,速度最小,为零,B错误;同一位置相对于平衡位置的位移相同,C正确;动能是标量,振子经过同一位置时速度的大小相同,则动能相同,D正确.]
2.(多选)如图所示为一个做简谐运动的弹簧振子的xt图像,在下列哪些时刻,位移和速度的方向相同( )
A.1.4 s B.4.6 s
C.4.2 s D.5 s
解析:AC [根据质点在下一时刻的位置来判断质点的速度方向.]
3.如图所示,一弹性小球被水平抛出,在两个竖直且互相平行的平面间运动,小球落在地面之前的运动( )
A.是机械振动,但不是简谐运动
B.是简谐运动,但不是机械振动
C.是简谐运动,同时也是机械振动
D.不是简谐运动,也不是机械振动
解析:D [该题考查振动和简谐运动的特点.机械振动具有往复的特性,可以重复地进行,小球在运动过程中,没有重复运动的路径,因此不是机械振动,当然也肯定不是简谐运动.]
4.(爆炸问题)有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v0、方向水平向右,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m,速度大小为v,方向水
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平向右,则另一块的速度是( )
A.3v0-v B.2v0-3v
C.3v0-2v D.2v0+v
答案:C
5.(多选)一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系曲线如图所示,由图可知,t=2.5 s时,质点的( )
A.速度沿负方向
B.速度沿正方向
C.质点正向平衡位置移动
D.质点正远离平衡位置向最大位移处运动
解析:
BC [根据振动的xt图像可知,t=2.5 s时位移x<0,且正在减小,对应振动情景如图所示.振子从负位移处向平衡位置运动,所以速度沿正方向且正在增大,位移沿负方向且正在减小,故B、C正确,A、D错误.]
6.如图所示为某物体做简谐运动的图像,下列说法中正确的是( )
A.由P→Q位移在增大
B.由P→Q速度在增大
C.由M→N速度是先减小后增大
D.由M→N位移始终减小
解析:A [简谐运动位移是以平衡位置为初始位置的,P→Q的过程位移在增大,速度在减小,故A项正确,B项错误;由M→N速度先增大后减小,故C项错误;M→N位移先减小后增大,故D项错误.]
7.如图所示是某振子做简谐运动的图像,以下说法正确的是( )
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A.因为振动图像可由实验直接得到,所以图像就是振子实际运动的轨迹
B.振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹
C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度
D.振子运动到B点时的速度方向即该点的切线方向
解析:B [振动图像表示振子位移随时间的变化规律,并不是振子实际运动轨迹,B正确,A、C错误.B点切线的方向不表示振子运动到B点时的速度方向,D错误.]
8.如图甲所示为一弹簧振子的振动图像,规定向右的方向为正方向,乙图中E为平衡位置,F、G为最大位移位置,试根据图像分析以下问题.
(1)如图甲所示的振子振动的起始位置是 ____________ ,从起始位置开始,振子向 ________ (选填“右”或“左”)运动.
(2)图甲中的O、A、B、C、D各对应图乙中的哪个位置,即O对应 ________ ,A对应 ________ ,B对应 ________ ,C对应 ________ ,D对应 ________ .
(3)在t=2 s时,振子速度的方向与t=0时速度的方向 ________ (选填“相同”或“相反”).
(4)质点在前4 s内的位移等于 ________ .
解析:(1)由题图甲可知,起始位置位移为零,而位移是指由平衡位置指向振子所在位置的有向线段的长度,故起始位置应在平衡位置且向右运动.(2)O、B、D三点位移为零,对应平衡位置E,A点为正向最大位移处,对应位置为G,C点为负向最大位移处,对应位置为F.(3)t=0时,切线斜率为正,说明振子向正方向运动,t=2 s时,切线斜率为负,说明振子向负方向运动,则两时刻速度方向相反.(4)振子从平衡位置运动4 s,恰好又回到平衡位置,故位移为0.
答案:(1)平衡位置 右 (2)E G E F E (3)相反 (4)0
9.如图所示,简谐运动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点,其中:
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