第2章 1 简谐运动（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版）江苏专版

[对应学生用书作业(七)P13] [基础训练] 1．(2024·福建卷)某简谐振动的y-t图像如图所示，则以下说法正确的是(　　) A．振幅2 cm B．频率2.5 Hz C．0.1 s时速度为0 D．0.2 s时加速度方向竖直向下 解析　根据图像可知，振幅为1 cm，周期为T＝0.4 s，则频率为f＝＝ Hz＝2.5 Hz，故A错误，B正确；根据图像可知，0.1 s时质点处于平衡位置，此时速度最大，故C错误；根据图像可知，0.2 s时质点处于负向最大位移处，则此时加速度方向竖直向上，故D错误。 答案　B 2．物体做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体(　　) A．在A点和A′点的位移相同 B．在两点处的速度一定相同 C．在两点处的加速度可能相同 D．在两点处的动能一定相同 解析　根据简谐运动的特点可知，关于平衡位置的对称点，物体的位移大小相等，但方向相反，选项A错误；物体的速度大小相等，方向可以相同，也可以相反，故选项B错误；物体的加速度大小相等，方向相反，选项C错误；由于速度大小相等，动能自然相同，选项D正确。 答案　D 3．如图所示，当振子由A向平衡位置O运动时，下列说法正确的是(　　) A．振子的位移大小在增大 B．振子的运动方向向左 C．振子的位移方向向左 D．振子的位移大小在增大 解析　在振动中位移的参考点是O点，由于振子在O点的右侧由A向O运动，所以振子的运动方向向左，位移方向向右，且位移大小在不断减小，故B正确。 答案　B 4．一质点做简谐运动的图像如图所示，在4 s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是(　　) A．1 s，4 s　　　　　　 B．3 s，2 s C．1 s，2 s D．3 s，4 s 解析　质点具有最大速度时在平衡位置，由图中看是1 s时和3 s时，在1 s时振子将向负最大位移处运动，所以此时速度为负，而3 s时速度为正向最大，在2 s时和4 s时都有最大位移，所以此两时刻都有最大加速度，又因为加速度方向应指向平衡位置，所以在2 s时有正方向最大加速度，4 s时有负方向最大加速度。故正确选项为C。 答案　C 5．一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．振动图像是从平衡位置开始计时的 B．1 s末速度最大 C．1 s末速度沿x轴负方向 D．1 s末速度不为零 解析　在t＝0时刻，振子处于平衡位置，所以选项A正确；最大位移处是运动方向改变的位置，速度为零，故选项B、C、D错误。 答案　A 6．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图所示。假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是(　　) A．0到1 s内 B．1 s到2 s内 C．2 s到3 s内 D．3 s到4 s内 解析　据题意，假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左，位移应为负值，即时间段在2～4 s内；根据位移图像的切线斜率等于速度，可知速度向右，为正值，应在3～4 s内，故D正确。 答案　D 7．某弹簧振子的振动图像如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开，同时开始计时，则在t＝0.15 s时(　　) A．振子正在做加速度减小的加速运动 B．振子正在做加速度增大的减速运动 C．振子速度方向沿x轴正方向 D．振子的位移一定等于2 cm 解析　振子在t＝0.15 s时正在向负的最大位移处运动，加速度正在增大，速度正在减小，速度方向为负方向，选项B正确，A、C错误；因为在0.1～0.2 s内，振子做减速运动，所以在0.1～0.15 s内振子运动的速度大于0.15～0.2 s内的速度，故在t＝0.15 s时振子的位移一定大于2 cm，选项D错误。 答案　B 8．如图所示，一个弹簧振子在A，B间做简谐运动，O是平衡位置，把向右的方向选为正方向，以某时刻作为计时零点(t＝0)，此时振子正向负方向运动，加速度为零。那么下列选项中的四个振动图像能正确反映振动情况的是(　　) 解析　计时零点，振子加速度为零，对应振子在平衡位置，B、C项错误；振子向负方向运动，负向位移应逐渐增大，A错误，D正确。 答案　D [能力提升] 9．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，位移始终增大 D．由M→N，位移始终减小 解析　由P→Q，质点远离平衡位置运动，位移在增大而速度在减小，选项A正确，B错误；由M→N，质点先向平衡位置运动，经平衡位置后又远离平衡位置，因而位移先减小后增大，选项C、D错误。 答案　A 10．如图所示为某简谐运动的图像，若t＝0时，质点正经过O点向b点运动，则下列说法正确的是(　　) A．质点在0.7 s时，正在远离平衡位置运动 B．质点在1.5 s时的位移最大 C．1.2 s到1.4 s，质点的位移在减小 D．1.6 s到1.8 s，质点的位移在增大 解析　由于位移是由平衡位置指向质点所在位置的有向线段，故质点在0.7 s时的位移方向为正，且正在向平衡位置运动，所以A项错误；质点在1.5 s时的位移最大，故B正确；质点在1.2 s到1.4 s时间内，正在远离平衡位置运动，所以其位移在增加，故C错误；1.6 s到1.8 s时间内，质点正向平衡位置运动，所以其位移在减小，故D项错误。 答案　B 11．如图所示为质点P在0～4 s内的振动图像，下列叙述正确的是(　　) A．再过1 s，该质点的位移是正方向最大 B．再过1 s，该质点的速度方向为正方向 C．再过1 s，该质点的速度方向为负方向 D．再过1 s，该质点的速度最大 解析　由题图图像可知，再过1 s即第5 s时，质点在正方向最大位移处，速度为零，故选A。 答案　A 12．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，图甲是一个常用的记录方法：在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，在下面放一条白纸带。当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直)，绘图笔就在纸带上画出一条曲线，如图乙所示。若匀速拉动纸带的速度为1 m/s，作出P的振动图像。 解析　题图乙中运动的位移值可以对应不同的时刻，由x＝vt可知，当x＝20 cm时，对应时间t＝＝0.2 s，作出图像如图所示。 答案　见解析图 13．某质点做简谐运动的振动图像如图所示。根据图像中的信息，回答下列问题： (1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？ (2)质点在10 s末和20 s末的位移是多少？ (3)质点在15 s和25 s时各向什么方向运动？ (4)质点在前30 s内的运动路程是多少？ 解析　(1)质点离开平衡位置的最大距离等于质点的最大位移的大小，由题图看出，此距离为20 cm。 (2)质点在10 s末的位移x1＝20 cm，20 s末的位移x2＝0。 (3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向负方向运动，同理可知，25 s末质点也向负方向运动。 (4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向振动了20 cm，又返回平衡位置，最后又到达负方向20 cm处，故质点在前30 s内的总路程为60 cm。 答案　(1)20 cm　(2)20 cm　0 (3)负方向　负方向　(4)60 cm 学科网（北京）股份有限公司 $