课后分层练(七) 简谐运动-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

[课后分层练(七)]　简谐运动 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1．下列运动中属于机械振动的是(　　 ) A．人趴在地上做俯卧撑 B．水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动 C．五星红旗迎风飘扬 D．乒乓球在乒乓球桌上上下跳动 答案：选B。 解析：物体在平衡位置附近的往复运动叫作机械振动，人趴在地上做俯卧撑和五星红旗迎风飘扬都缺少确定的平衡位置，所以不属于机械振动，A、C错误；水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动，其平衡位置是无风时芦苇静止时的位置，则芦苇的摆动是在平衡位置附近的往复运动，属于机械振动，B正确；乒乓球静止时在桌面位置，那么乒乓球在乒乓球桌上上下跳动不是在平衡位置附近的往复运动，与机械振动的定义不符，D错误。 2．(2025·湖北武汉检测)根据图中各图像可以判断出物体可能做简谐运动的是(　　 ) A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案：选C。 解析：简谐运动的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，由题图可知，只有①、③中物体的运动符合正弦规律图像，故①、③所示均为简谐运动的图像，C正确。 3．关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是(　　 ) A．位移减小时，加速度减小，速度也减小 B．位移方向总是跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向跟位移方向相同 D．物体向负方向运动时，加速度方向跟速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向跟速度方向相反 答案：选C。 解析：位移减小时，质点靠近平衡位置，加速度减小，速度增大，故A错误。位移方向总是跟加速度方向相反，质点经过同一位置，位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置，而速度方向可能与位移方向相同，也可能相反；加速度的方向可能与速度方向相同，也可能相反，故B、D错误。物体的运动方向指向平衡位置时，位移方向由平衡位置指向物体，所以速度方向跟位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向跟位移方向相同，故C正确。 4．(2025·北京昌平二模)如图所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在水杯中。将木筷竖直提起一段距离，然后由静止释放并开始计时，木筷就在水中上下振动，在一段时间内木筷在竖直方向的运动可近似看作简谐运动。若取竖直向上为正方向，图中描述木筷振动的图像正确的是(　　) 答案：选A。 解析：木筷在水中做简谐运动，位移随时间图像是正弦或余弦曲线，木筷竖直提起一段距离，然后由静止释放并开始计时，取竖直向上为正方向，则初始时刻，木筷的位移为正向最大，故A正确。 5．(多选)一质点做简谐运动的振动图像如图所示，质点的速度与位移方向相同的时间段是(　　 ) A．0～0.3 s B．0.3～0.6 s C．0.6～0.9 s D．0.9～1.2 s 答案：选AC。 解析：在0.3～0.6 s位移为正值，速度为负值，方向相反；在0.9～1.2 s位移为负值，速度为正值，方向相反，选项B、D错误。在0～0.3 s位移为正值，速度也为正值，方向相同；在0.6～0.9 s位移为负值，速度也为负值，方向相同，选项A、C正确。 6．(多选)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位移先减小后增大 D．由M→N位移始终减小 答案：选AC。 解析：物体经过平衡位置向正方向运动，先后经过P、Q两点，故位移增大，速度减小，A正确，B错误；物体从正方向最大位移处向负方向运动，先后经过M、N两点，且N点在平衡位置另一侧，故从M→N位移先减小后增大，C正确，D错误。 7．如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是(　　 ) A．在t＝0.2 s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B．在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子的速度相同 C．从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D．在t＝0.6 s时，弹簧振子有最小的位移 答案：选C。 解析：在t＝0.2 s时，弹簧振子的位移为正向最大，加速度为负向最大，故A错误；在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，速度大小相等，方向相反，故B错误；从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子的位移增大，加速度增大，速度减小，所以弹簧振子做加速度增大的减速运动，故C正确；在t＝0.6 s时，弹簧振子的位移为负向最大，故D错误。 8．如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线。若振动曲线如图乙所示，由图像判断下列说法正确的是(　　 ) A．1 s末到5 s末振子的路程为20 cm B．2 s末和4 s末振子的位移相等，速度也相同 C．振子在2 s内完成一次往复性运动 D．振子偏离平衡位置的最大距离为10 cm 答案：选D。 解析：1 s末到5 s末振子的路程为s＝40 cm，故A错误；2 s末和4 s末振子的位移相等，速度方向相反，故B错误；振子在4 s内完成一次往复性运动，故C错误；由题图知，振子偏离平衡位置的最大距离为10 cm，故D正确。 9． (2025·河北承德检测)如图所示，平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上始终随平台振动，两者保持相对静止。下列说法正确的是(　　 ) A．物体的速度最大时，物体对平台的压力最大 B. 物体的加速度为零时，物体对平台的压力最小 C．振动平台位于最低点时，物体对平台的压力最大 D．振动平台位于最高点时，物体对平台的压力最大 答案：选C。 解析：当平台振动经过平衡位置时，加速度为零，速度最大，物体对平台的正压力等于物体的重力，此时物体对平台的压力不是最小，也不是最大，故A、B错误；物体和平台一起做简谐运动，加速度方向总是指向平衡位置，当处于平衡位置下方时，加速度向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律N＝mg＋ma，可知在最低点加速度最大，支持力最大，根据牛顿第三定律，物体对平台的正压力最大，故C正确；振动平台位于最高点时，物体处于完全失重状态，对平台的压力最小，故D错误。 10．如图所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线。从三个图线可知，这三个物体振动的共同特点是具有____________，三个物体中，最简单的振动是____________。 图中心脏跳动的图线是某人的心电图，方格纸每个小方格的宽度是0.5 cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8 cm/s，则此人的心率是________次/分。 答案：周期性，弹簧振子的振动，67.5 解析：由题图可看出，三个物体振动的共同特点是都具有周期性，弹簧振子的图线是简谐运动的图线，是最简单的振动；心脏跳动的频率为次/分＝67.5次/分。 11． (2025·新疆吐鲁番期中)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)质点在30 s末的位移是多少？35 s末向什么方向运动？ (2)质点在前50 s内的位移和运动路程是多少？ 答案：(1)－20 cm　正方向　(2)20 cm　100 cm 解析：(1)根据图像，可知30 s末质点的位移为 x＝－20 cm 35 s末质点向正方向运动。 (2)根据振动图像，可判断知质点在50 s末位于正向最大位移处，所以质点在前50 s内的位移为 x＝20 cm 运动的路程为s＝5A＝100 cm。 12．(生活中的振动)图甲中，一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动，小鸟振动的v ­t图像如图乙所示，速度向下为正。下列说法正确的是(　　 ) A. t＝0时刻小鸟的速度方向向上 B．t1时刻树枝对小鸟弹力最大 C. t2时刻小鸟的加速度最大 D．t3时刻小鸟处在最低点 答案：选C。 解析：根据题图乙可知，t＝0时刻，速度为正，由于速度向下为正方向，所以小鸟的速度方向向下，故A错误；t1时刻小鸟的速度最大，此时小鸟受力平衡，即所受弹力等于重力，此后小鸟向下做减速运动，树枝对其弹力逐渐增大，故t1时刻，树枝对其弹力未达到最大，故B错误；t2时刻小鸟的速度为0，这一瞬间停止了向下的运动，即将向上运动，类比简谐运动的特征可知，此时加速度方向向上，达到最大值，故C正确；t3时刻小鸟向上运动到了最大速度后向上做减速运动，故此时在平衡位置处，不是最低点，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $