专题128 简谐运动(提升版)专项训练-2026届高考物理一轮复习
专题128 简谐运动(提升版)
一、单选题
1.如图,一辆小车(装有细沙)与一轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面做简谐运动,当小车以最大速度通过某点时,一小球恰好以大小为v的速度竖直落入小车沙堆中并立即与小车保持相对静止,已知弹簧振子的周期为
,其中k为弹簧的劲度系数,以下正确的是( )
A.小球落入小车过程中,小球和小车(含沙)动量守恒
B.小球落入小车过程中,小球、小车(含沙)和弹簧组成的系统机械能守恒
C.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的振幅变小
D.小球与小车保持相对静止后,整个弹簧振子的周期变小
2.如图甲,弹簧振子的平衡位置点为坐标原点,小球在
、
两点间做振幅为
的简谐运动,小球经过
点时开始计时,其
图像如图乙,小球的速度
,加速度为
,质量为
,动能为
,弹簧劲度系数为
,弹簧振子的弹性势能为
,弹簧对小球做功的功率为
,下列描述该运动的图像正确的是( )
A.B.
C.
D.
3.如图,一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动,轻杆一端固定在电动机的转轴上,另一端悬挂一紫外光笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的图像.已知轻杆在竖直面内长
,电动机转速为
.该振动的圆频率和光点在
内通过的路程分别为( )
A. B.
C.
D.
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4.如图所示,物体A放置在物体B上,B与一轻弹簧相连,它们一起在光滑水平面上以O点为平衡位置做简谐运动,所能到达相对于O点的最大位移处分别为P点和Q点,运动过程中A、B之间无相对运动。已知弹簧的劲度系数为k,系统的振动周期为T,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法中不正确的是( )
A.物体B从P向O运动的过程中,弹簧的弹性势能逐渐变小
B.物体B处于PO之间某位置时开始计时,经时间,物体B一定运动到OQ之间
C.物体B的速度为v时开始计时,每经过T时间,物体B的速度仍为v
D.当物体B相对平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于kx
5.如图,一端固定于天花板上的一轻弹簧,下端悬挂了质量均为m的A、B两物体,正在竖直方向做振幅为的简谐运动,当达到最高点时弹簧恰好为原长。当系统振动到某个位置时,剪断A、B间细绳,此后A继续做简谐运动。则下列说法中正确的是( )
A.如果在平衡位置剪断绳子,A依然可以到达原来的最低位置
B.如果在最高点剪断绳子,则B带走的能量最多
C.无论在什么地方剪断绳子,此后A振动的振幅一定增大,周期一定减小
D.如果在最低点剪断绳子,此后A振动过程中,振幅为
6.如图1所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为
,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则( )
A.时刻小球向上运动 B.
时刻光源的加速度向上
C.时刻小球与影子相位差为
D.
时刻影子的位移为
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7.如图(a),将一弹簧振子竖直悬挂,以小球的平衡位置为坐标原点O,竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放,其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如(b)所示(不考虑自转影响),设地球、该天体的平均密度分别为和
,地球半径是该天体半径的n倍。
的值为( )
A. B.
C.
D.
8.如图所示,质量均为的两物体AB用劲度系数为
的轻质弹簧拴接,物体C叠放在物体B上,系统处于静止状态。现将C瞬间取走,物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为
,其中
为弹簧的形变量,重力加速度为
。以下说法正确的是( )
A.物体C的质量为
B.物体B运动到最高点时的加速度大小为
C.物体B的最大速度大小为
D.物体B上升的最大高度为
9.如图所示,一个弹簧振子在光滑的水平面上的A、B间做简谐运动,当振子正经过最大位移处(B点)时,有块胶泥落在它的顶部,并随振子一起振动,那么后来的振动与原来相比则( )
A.振幅的大小变小
B.速度的最大值变小
C.加速度的最大值不变
D.势能的最大值变小
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