2.1 简谐运动 分层作业-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

2.1 简谐运动 分层作业

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

A层

1．下列关于简谐运动的说法中正确的是（　　）

A．简谐运动属于一种匀变速运动 

B．做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0

C．做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 

D．做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反

2．如图所示，两端开口、粗细均匀的U形管，管内装有液体。给左管液面加压，当液体静止时，右管液面比左管液面高。现撤去外压并开始计时，时液体速度第一次减为零。不计摩擦力，外界压强视为恒定。下列说法正确的是（　　）

A．液体运动的振幅为

B．液体运动的周期为2s

C．时，液体势能最大

D．时，右液面处的液体处于失重状态

3．（多选）做简谐运动的物体每次经过同一位置时，都具有相同的（　　）

A．加速度 B．动能 C．位移 D．速度

4．（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．爆炸声引起窗扇的运动

5．如图所示，物体m系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1=k，k2=2k，两弹簧均处于自然状态，今向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置（不计阻力），试证明弹簧振子做的运动是简谐运动。

  

 

 

 

6．一根弹簧的上端固定，下端系一小球，将小球向下拉一点距离后放手，小球便上下振动起来。试证明这个小球在做简谐运动。（提示：使小球振动的回复力是小球所受到的重力和弹簧弹力的合力）

 

B层

7．如图所示，弹簧一端固定在倾角为30的光滑斜面底端，上端与物体1相连接，物体1上方叠放物体2、3，物体1的质量为2m，物体2、3的质量均为m，开始时系统处于静止状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度大小为g，某时刻突然取走物体3，下列说法正确的是（　　）

A．此瞬间物体1、2的加速度为0

B．此瞬间物体1、2间的弹力为

C．之后物体2可能脱离物体1

D．之后物体2对物体1弹力的最小值为

8．（多选）如图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，设向右为正方向，振子在B、C之间振动时（　　）

 A．B→O位移为负，速度为正

B．O→C位移为正，加速度为负

C．C→O位移为负，加速度为正

D．O→B位移为负，速度为负

9．两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为k1、k2，它们与一个质量为m的小球组成弹簧振子，静止时，两弹簧均处于原长，如图所示．试证明弹簧振子做的运动是简谐运动．

 

 

C层

10．简谐运动是一种简单、协调、自洽的运动，拥有完美的对称性，它的速度随位移变化图线应为（　　）

A．B．C．D．

11．如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，为一固定挡板，轻质弹簧的一端连接物体，另一端固定在挡板上。物体在上方斜面的某处。用力控制、保持静止，且使弹簧处于自然状态，现同时释放物体、，物体完成一次全振动，经过时间时，和恰好相碰且粘为一体。物体的质量为，物体的质量为2m。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度为。求：

(1)释放前物体、间的距离；

(2)和粘为一体后的最大速度；

(3)若和达到物体释放位置上方处时其速度恰好为零，则运动过程中弹簧弹力的最大值与的关系。

 

《2.1 简谐运动 分层作业》参考答案

题号	1	2	3	4	7	8	10
答案	D	D	ABC	ACD	D	ABD	B

 

1．D

【详解】A．简谐运动中加速度大小和方向变化，所以是变加速运动，A错误；

B．做简谐运动的物体在平衡位置所受回复力为零，但合外力不一定为零，例如单摆在平衡位置时合外力不为0，B错误；

C．做简谐运动的物体经过同一位置时速度大小一定相同，但方向可能相反，C错误；

D．做简谐运动的物体位移方向总是背离平衡位置，而加速度方向总是指向平衡位置，所以位移方向与加速度方向一定相反，D正确。

故选D。

2．D

【详解】A．由题意可知，液体在U形管中做简谐运动，当两侧液体液面高度相同时，液体处于平衡位置，可知液体运动的振幅为，故A错误。

B．当时液体速度第一次减为零，即此时左侧液面达到最高处，可知液体运动的周期为，故B错误。

C．时，液体处于平衡位置，动能最大，势能最小，故C错误。

D．时，液体运动了个周期，此时右侧液面在平衡位置上方，向上做减速运动，故此时右侧液面处的液体处于失重状态，故D正确。

故选D。

3．ABC

【详解】做简谐振动的物体，每次经过同一位置时，位移一定相同，由

F = - kx

可知，回复力相同，根据

a =

可知，加速度相同，速度的大小一定相同，但是方向不一定相同，则速度不一定相同，动能一定相同。

故选ABC。

4．ACD