课时作业(七) 简谐运动(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册高中同步学案（人教版）

课时作业(七)　简谐运动 [基础达标练] 1．(多选)下列运动属于机械振动的是(　　) A．说话时声带的运动 B．弹簧振子在竖直方向的上下运动 C．体育课上同学进行25米折返跑 D．竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动 解析：选ABD　ABD．物体在平衡位置两侧所做的往复运动叫机械振动，ABD正确；C．体育课上同学进行25米折返跑没有平衡位置，不是机械振动，C错误．故选ABD． 2．对于做简谐运动的弹簧振子，下述说法正确的是(　　 ) A．振子通过平衡位置时，加速度最大 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，动量相同 解析：选C　振子经过平衡位置时速度最大，加速度是零，A错误；振子在最大位移处时速度最小，是零，B错误；振子在连续两次经同一位置时，相对于平衡位置的位移相同，C正确；动量是矢量，振子连续两次经同一位置时，速度的大小相同，方向相反，则动量大小相同，方向相反，D错误．故选C． 3．做简谐运动的物体先后运动到同一位置时，下列各物理量不同的是(　　) A．加速度　　　　　　 B．速度 C．动能 D．势能 解析：选B　做简谐运动的质点，先后经过同一位置时，位移一定相同，根据 a＝－可知加速度相同，速度的大小一定相同，但是方向不一定相同，即速度不同，但动能一定相同，势能的大小取决于形变量，同一位置形变量相同，则势能相同，故选B． 4．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是(　　) A．大小为OC，方向向左 B．大小为OC，方向向右 C．大小为AC，方向向左 D．大小为AC，方向向右 解析：选B　振动位移的方向总是由平衡位置指向物体所在位置，其大小等于平衡位置到物体所在位置的距离，故B正确，ACD错误．故选B． 5．做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是(　　 ) A．总是与位移方向相反 B．总是与位移方向相同 C．远离平衡位置时与位移方向相反 D．向平衡位置运动时与位移方向相反 解析：选D　做简谐运动的弹簧振子，速度方向与位移方向存在两种可能，因为位移的方向总是背离平衡位置，所以当振子靠近平衡位置时，二者方向相反，远离平衡位置时，二者方向相同．故选D． 6． 一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点为振子的平衡位置，如图所示．规定向右为正方向，当振子向左运动经过O点时开始计时，则图中画出的振动图像正确的是(　　) 　 　　　A．　　　　　　　B． 　 　　　C．　　　　　　　D． 解析：选B　由题意，因为向右为正方向，且振子向左运动经过O点时开始计时，所以t＝0时刻图像的斜率应为负，故B正确．故选B． 7．(多选)下端附着重物粗细均匀的木棒，竖直悬浮在装有盐水的杯子里，将木棒竖直向上提起一段距离后释放，木棒沿竖直方向做简谐运动．以木棒所受浮力F为纵轴，木棒运动时间t为横轴建立平面直角坐标系，浮力F随时间t变化的图像如图乙所示．已知盐水密度为ρ，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g．下列说法正确的是(　　 ) A．木棒做简谐运动的回复力由盐水对木棒的浮力提供 B．0．25 s～0．50 s内木棒的加速度逐渐增大 C．从0．50 s～1．00 s过程中木棒的动量逐渐变大 D．木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为 解析：选BD　A．对木棒进行分析可知，木棒做简谐运动的回复力由盐水对木棒的浮力与木棒重力的合力提供，故A错误； B．0时刻，木棒所受浮力达到最大值F1，表明木棒向下运动到最低点，0．50 s时刻，木棒所受浮力达到最小值F2，表明木棒向上运动到最高点，根据简谐运动的对称性可知，0．25 s～0．50 s内，木棒由平衡位置向下运动到最低点，相对平衡位置的位移逐渐增大，则木棒的加速度逐渐增大，故B正确； C．0．50 s时刻，木棒所受浮力达到最小值F2，表明木棒向上运动到最高点，1．00 s时刻，木棒所受浮力达到最大值F1，表明木棒向下运动到最低点，从0．50 s～1．00 s过程中木棒由最高点运动到最低点，根据简谐运动的对称性可知，木棒相对平衡位置的位移先减小后增大，则木棒的速度先增大后减小，即木棒的动量先增大后减小，故C错误； D．令木棒在平衡位置时，浸入水的深度为L，当木棒在最低点时有F1＝ρgS(A＋L) 当木棒在最高点时有F2＝ρgS(L－A)解得A＝故D正确．故选BD． 8．关于做简谐运动物体的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是(　　) A．位移减小时，速度增大，加速度也增大 B．位移方向总跟加速度方向相反，但跟速度方向相同 C．物体远离平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相同 D．物体通过平衡位置时，回复力为零，故处于平衡状态 解析：选C　A．位移减小时，速度增大，加速度减小，故A错误；BC．位移方向总跟加速度方向相反；当物体远离平衡位置时，位移方向与速度方向相同，当物体靠近平衡位置时，位移方向与速度方向相反，故B错误，C正确；D．物体通过平衡位置时，回复力为零，但合外力不一定为零，所以不一定处于平衡状态，故D错误．故选C． 9．(多选)如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是(　　) A．如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线 B．如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段 C．图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动 D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像 解析：选BC　AB．当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，即一段线段，A错误，B正确；C．由振动图像可以看出，图示时刻振子正由平衡位置向右运动，C正确；D．只有当纸带匀速运动时，运动时间才与纸带运动的位移成正比，振动图像才是正弦或余弦函数曲线，而简谐运动的图像一定是正弦或余弦函数曲线，D错误．故选BC． [能力提升练] 10． 一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的s－t图像如图．以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v－t关系图像为(　　) A．　　　　　　　　B． C．　　　　　　　　D． 解析：选A　由s－t图像可知，t＝0时刻，质位于正的最大位移处，速度为零，而在t＝时刻，恰好位于平衡位置，速度为负的最大值，在t＝时刻，恰好位于负的最大位移处，速度刚好减为零；在t＝时刻，又恰好回到平衡位置，速度为正的最大值．故选A． 11．(多选)一个质点以O点为平衡位置做简谐运动，位移随时间变化的图像如图，a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置，则(　　) A．质点通过位置c时速度最大，加速度为零 B．质点从位置a到位置c和从位置b到位置d所用时间相等 C．质点从位置a到位置b和从位置b到位置c的平均速度相等 D．质点通过位置b和通过位置d时速度方向相同 解析：选ABD　A．质点通过位置c即平衡位置时，速度最大，加速度为零，A正确；B．由图像可知质点从位置a到c和从位置b到d所用的时间相等，均为2 s，B正确；C．质点从位置a到b和从位置b到c，所用时间相同，但位移大小不同，则平均速度不相等， C错误；D．由图像可看出，质点通过位置b和通过位置d时速度方向相同， D正确．故选ABD． 12．如图所示是表示某弹簧振子运动的x­t图像，下列说法正确的是(　　 ) A．0．1 s时振子正通过平衡位置向正方向运动 B．0．1～0．15 s这段时间内，振子的加速度增大，速度减小，加速度方向与速度方向相反 C．0．2～0．3 s这段时间内，振子的位移在增大 D．该图像是从振子在平衡位置时开始计时画出的 解析：选B　从题图可以看出，t＝0时刻，振子在正方向的最大位移处，因此是从正的最大位移处开始计时画出的图像，D选项错误；0．1 s以后振子的位移为负，因此0．1 s时振子正通过平衡位置向负方向运动，A选项错误；0．1～0．15 s这段时间内，振子向负方向运动，加速度增大，速度减小，加速度方向指向平衡位置为正方向，加速度与速度方向相反，B选项正确；0．2～0．3 s这段时间内，振子正从负的最大位移处向平衡位置运动，位移减小，C选项错误． 13．如图所示是某质点做简谐运动的振动图像，根据图像中的信息，回答下列问题： (1)质点离平衡位置的最大距离有多大？ (2)在1．5 s和2．5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？ (3)质点在第2 s末的位移是多少？ 解析：(1)由题图知：质点离平衡位置的最大距离为10 cm； (2)在1．5 s以后的一小段时间内质点位移减小，因此是向平衡位置运动，在2．5 s以后的一小段时间内质点位移增大，因此是背离平衡位置运动； (3)质点第2 s末在平衡位置，因此位移为零． 答案：(1)10 cm　(2)1．5 s时质点向平衡位置运动，2．5 s时质点背离平衡位置运动 (3)0 学科网（北京）股份有限公司 $$