第2章 机械振动 单元过关检测(二)-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用Word(鲁科版)

单元过关检测(二)

(分值：100分)

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1．关于水平方向上做简谐运动弹簧振子受力和运动的特点，下列说法正确的是(　　)

A．物体越接近平衡位置，加速度越大

B．弹力的方向总指向平衡位置

C．物体速度的方向跟离开平衡位置的位移的方向总是相同的

D．物体的加速度的方向跟速度的方向始终相反

解析：选B。根据F＝－kx可知，物体越接近平衡位置时，位移越小，回复力越小，加速度越小，故A错误；弹力的方向即为回复力方向，总是指向平衡位置，故B正确；当物体运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反，当物体运动方向背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，根据F＝－kx可知位移的方向总跟加速度方向相反，所以物体的加速度的方向跟速度的方向可能相同也可能相反，故C、D错误。

2．如图所示，由小球和弹簧组成的弹簧振子在光滑固定的斜面上做简谐振动，则小球(　　)

A．可能做匀变速运动

B．所需回复力仅由弹簧的弹力提供

C．在平衡位置时的速度最大

D．运动周期与振幅有关

解析：选C。简谐振动不是匀变速运动，其加速度是随时间变化的，故A错误；题图所示情况下，简谐振动的回复力是弹簧的弹力、支持力以及重力的合力提供的，故B错误；做简谐振动的小球在平衡位置合力为零，加速度为零，速度

达到最大值，故C正确；题图中的简谐振动周期跟小球的质量以及弹簧的劲度系数有关，与振幅无关，故D错误。

3．一个做简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过相距10 cm的A、B两点，且由A到B的过程中速度方向不变，历时0.5 s。过B点后再经过t＝0.5 s，质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点，则质点振动的周期是(　　)

A．0.5 s B．1.0 s

C．2.0 s D．4.0 s

解析：选C。根据题意，由振动的对称性可知，AB的中点(设为O)为平衡位置，A、B两点对称分布于O点两侧。质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB＝×0.5 s＝0.25 s，质点从B向右到达右方最大位移处(设为D)的时间tBD＝×0.5 s＝0.25 s，所以质点从O到D的时间tOD＝T＝0.25 s＋0.25 s＝0.5 s，所以T＝2.0 s，C正确。

4.如图所示，在一根细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了单摆，若摆线长为L，小球在竖直面做小角度摆动，小球经过平衡位置时的速度为v，当小球在竖直面做简谐运动时，以下判断正确的是(　　)

A.单摆的摆动周期与小球的质量有关，小球质量越大单摆周期越小

B．小球经过平衡位置时受到的回复力大小F＝m

C．若小球带正电，并加一竖直向下的匀强电场，则单摆的振动周期将减小

D．若减小小球的摆角，则单摆的摆动周期会减小

解析：选C。单摆的摆动周期T＝2π与小球的质量大小无关，故A错误；回复力大小与偏离平衡位置位移大小成正比，故小球经过平衡位置时受到的回复

力大小为0，故B错误；若小球带正电，并加一沿斜面向下的匀强电场，单摆在平衡位置时，等效重力加速度g′＝g＋，所以单摆在斜面上摆动的周期T＝2π＝2π 减小，故C正确；单摆的摆动周期与小球的摆角大小无关，故D错误。

5．用质量不计的弹簧把质量为3m的木板A与质量为m的木板B连接组成如图所示的装置，B板置于水平地面上，现用一竖直向下的力F向下压木板A，撤去F后，B板恰好被提离地面，由此可知力F的大小是(　　)

A．5mg B．4mg

C．3mg D．2mg

解析：选B。撤销F后，A板做简谐运动，在最高点，B恰好被提离地面，弹簧伸长，拉力等于物体B所受的重力mg，即F弹＝mg，弹簧对A、B的拉力相等，故对物体A的拉力也等于mg，最高点物体A的回复力F回＝3mg＋F弹＝3mg＋mg＝4mg，根据对称性可知，物体A被压缩到最低点释放瞬间的回复力也为4mg，此时F回＝N－3mg＝4mg，所以N＝7mg，没有撤去推力F时，物体A受重力、支持力和推力，根据三力平衡条件，有F＋3mg＝N，所以F＝N－3mg＝4mg，故B正确。

6．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y＝0.1sin 2.5πt，位移y的单位为m，时间t的单位为s，则(　　)

A．弹簧振子的振幅为0.2 m

B．弹簧振子的周期为1.25 s

C．在t＝0.2 s时，振子的运动速度最大