2.1 简谐运动 课时训练 -2025-2026学年高二上学期物理鲁科版选择性必修第一册

第1节 简谐运动 课时训练 一、选择题: 1.如图所示，对做简谐运动的弹簧振子M的受力情况分析正确的是(　　) A．重力、支持力、弹簧的弹力 B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 C．重力、支持力、回复力、摩擦力 D．重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力 2．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子m离开O点，再从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 3．(多选)下列运动中属于机械振动的是(　　) A．树枝在风的作用下运动 B．竖直向上抛出的物体的运动 C．说话时声带的运动 D．匀速圆周运动 4．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．弹簧振子的平衡位置一定在弹簧的原长位置 B．弹簧振子的平衡位置可能在弹簧的原长位置 C．弹簧振子的运动是简谐运动 D．弹簧振子的运动是振动，不是简谐运动 5．(多选)做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他位置时，关于它的加速度方向，下列说法正确的是(　　) A．一定与速度方向相同 B．有时与速度方向相同，有时与速度方向相反 C．总是指向平衡位置 D．总是与位移方向相反 6．(多选)关于振动物体的平衡位置，下列说法正确的是(　　) A．加速度改变方向的位置 B．回复力为零的位置 C．速度最大的位置 D．合外力一定为零的位置 7．(多选)下列关于振动的回复力的说法正确的是(　　) A．回复力方向总是指向平衡位置 B．回复力是按效果命名的 C．回复力一定是物体受到的合力 D．回复力由弹簧的弹力提供 8．(多选)如图所示，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是(　　) A．振子的位移大小在减小 B．振子的运动方向向左 C．振子的位移方向向左 D．振子所受的回复力在减小 9．(多选)如图所示，一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是(　　) A．振子在M、N两点所受弹簧弹力相同 B．振子在M、N两点相对平衡位置的位移大小相同 C．振子在M、N两点加速度大小相等 D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动 10．(多选)做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他位置时，关于它的加速度方向，下列说法正确的是(　　) A．一定与速度方向相同 B．有时与速度方向相同，有时与速度方向相反 C．总是指向平衡位置 D．总是与位移方向相反 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11．如图所示，一个小球在两个相对的光滑斜面之间往复运动，试说明这个小球是否做简谐运动？ 12.如图所示，质量为m的物体A放在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中，A、B之间无相对滑动，设弹簧的劲度系数为k，求当物体离开平衡位置的位移为x时，B对A的摩擦力大小． 参考答案： 1.A　[弹簧振子的简谐运动中忽略了摩擦力，C、D错；回复力为效果力，受力分析时不分析此力，B错；故振子只受重力、支持力及弹簧给它的弹力，A对．] 2.B　[振子离开平衡位置，以O点为起点，C点为终点，位移大小为OC，方向向右．] 3.AC　[物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动，故A、C正确；竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动，故B错误；匀速圆周运动不是在平衡位置附近往复运动，D错误．] 4.BC　[通过水平、竖直弹簧振子来分析其平衡位置，水平弹簧振子其平衡位置就在弹簧原长的位置．在竖直悬挂的弹簧下端固定一个钢球，它们组成了一个振动系统，其平衡位置不在弹簧的原长位置，而是在弹力与重力平衡(即合力为零)的位置，故A错，B对；弹簧振子的运动满足位移随时间按正弦规律变化，是简谐运动，故C对，D错．] 5.BCD　[回复力指使物体回到平衡位置的力，对简谐运动而言，其大小必与位移大小成正比，其方向与位移方向相反，并总是指向平衡位置，而加速度的方向与回复力的方向相同；由于振子的运动具有周期性，故加速度方向与速度方向有时相同，有时相反，故A错，B、C、D对．] 6.ABC　[振动物体在平衡位置回复力为零，而合外力不一定为零，在该位置加速度改变方向，速度达最大值．故A、B、C正确，D错误．] 7.AB　[回复力是按效果命名的，是指向平衡位置使振动物体回到平衡位置的力，可以由某个力或某几个力的合力提供，也可以由某个力的分力提供，故A、B正确，C错误；在水平弹簧振子中弹簧的弹力提供回复力，但在其他振动中，不一定由弹簧弹力提供，D错误．] 8.ABD　[本题中位移的参考点应是O点，所以C错误；由于振子在O点的右侧由A向O运动，所以振子的位移方向向右，且大小在不断减小，回复力的大小和位移成正比，故减小，正确答案为A、B、D.] 9.BC　[因位移、速度、加速度和弹力都是矢量，它们要相同必须大小相等、方向相同．M、N两点关于O点对称，振子所受弹力应大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反．由此可知，A错误，B正确．振子在M、N两点的加速度虽然方向相反，但大小相等，C正确．振子由M―→O速度越来越大，但加速度越来越小，振子做加速运动，但不是匀加速运动．振子由O―→N速度越来越小，但加速度越来越大，振子做减速运动，但不是匀减速运动，D错误．] 10.BCD　解析　回复力指使物体回到平衡位置的力，对简谐运动而言，其大小必与位移大小成正比，其方向与位移方向相反，并总是指向平衡位置，而加速度的方向与回复力的方向相同；由于振子的运动具有周期性，故加速度方向与速度方向有时相同，有时相反，故A错，B、C、D对． 11.[解析]　小球不是做简谐运动．因为小球在斜面上运动的过程中，所受力为恒力，故为匀变速运动，而简谐运动是变加速运动．所以不可能是简谐运动． [答案]　不是简谐运动，说明见解析 12.[解析]　A、B两物体组成的系统做简谐运动的回复力由弹簧的弹力提供，当物体离开平衡位置的位移为x时，回复力大小F＝kx，A和B的共同加速度大小a＝＝，而物体A做简谐运动的回复力由A受到的静摩擦力提供，由此可知B对A的摩擦力大小f＝ma＝. [答案]　 学科网（北京）股份有限公司 $