2.2 简谐运动的描述 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

2.2 简谐运动的描述 分层作业

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

A层

1．如图甲所示，某鱼漂原来静止在平静的水面上，某时刻受到小鱼的拱饵而上下浮动。若将鱼漂在竖直方向上的运动看作简谐运动，设原来静止的位置为其平衡位置，向上为正方向，其位移x与时间t的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（   ）

A．t=1s时，鱼漂的振幅为零

B．t=2s时，鱼漂的加速度为零

C．t=3s时，鱼漂的速度方向向上

D．0~2s内，鱼漂的位移先增大后减小

2．2025年8月15日，在文昌航天发射场“长十”系列运载火箭进行了系留点火试验，中国载人月球探测工程研制工作取得又一项重要阶段性突破。若神舟二十号载人飞船绕地球做匀速圆周运动，在飞船中物体处于完全失重状态，已知飞船中的弹簧振子劲度系数为500N/m，它的振动图像如图所示，下列说法正确的是（    ）

 

 

 

 

A．在图中G点对应的时刻振子所受的弹力大小为20N，方向指向x轴的负方向

B．在图中G点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的负方向

C．在0~0.2s内振子完成两次全振动

D．在0.1~0.4s内振子通过的路程为48cm，位移为0

3．（多选）一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（　　）

A．质点振动频率是0.25Hz 

B．时，质点的加速度最小

C．质点的振幅为2cm 

D．时，质点所受的合力不一定为零

4．（多选）如图所示为一质点做简谐运动的位移随时间变化规律的图线，则关于质点的运动

描述正确的是（　　）

A．质点的振幅为10cm 

B．0.45s时质点的速度与加速度方向相反

C．质点的振动周期为1.6s 

D．0.9s时质点的位移为

5．某个质点的简谐运动图像如图所示。求：

(1)振动的振幅和周期；

(2)写出简谐运动的表达式。

 

 

 

6．如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端连接一物块，物块沿竖直方向做简谐运动的部分图像如图乙所示，以竖直向上为正方向。t=0时刻，一小球从某处由静止释放；t=0.5s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)t=0.5s时小球的速度大小和物块的加速度方向；

(2)小球释放位置到物块平衡位置的竖直距离d。

 

 

 

B层

7．如图所示，轻质弹簧下端固定在地面上，上端连接一个质量为m的小球，小球静止时的位置记作O。现用外力将小球竖直向下按下，当弹簧的弹力大小达到3mg（重力加速度为g）时将小球由静止释放并开始计时（），在时小球第2次经过O点。已知小球始终在同一竖直线上运动，弹簧始终未超出弹性限度，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．在时，小球第1次经过O点 

B．在时，弹簧处于原长

C．在时，小球的速度大小为0 

D．在时，小球的加速度大小为g

8．（多选）如图甲所示，粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放，木筷就在水中做振幅为A的简谐振动，以木筷所受浮力F为纵轴，时间t为横轴，浮力F随时间t变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向，忽略水的阻力，下列说法正确的是（　　）

A．木筷系统做简谐运动的周期为 

B．木筷系统的重力为

C．时刻木筷的位移为 

D．时刻木筷的位移为

9．如图甲，工地打桩机的锤击产生沿地面传播的简谐横波，使地面发生上下振动。该波波速，且传播过程中频率不变，但振幅与传播距离成反比。监测器测得距离打桩机10m处地面上点的振动图像如图乙。已知人体可感知到的明显地面振动的最小振幅为。

(1)求该波的频率和波长；

(2)写出点的振动方程；

(3)通过计算判断打桩机周边800 m处的居民，能否感知到明显地面振动。

 

 

C层

10．如图甲所示为一款玩具“弹簧公仔”，该玩具由头部、轻弹簧及底座连接组成。已知公仔头部的质量，底座的质量。给头部一竖直方向上的初速度，当头部运动到最高点时，底座与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，头部的位移随时间变化规律如图乙所示，已知重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．时，弹簧的弹力为零

B．头部在任意一个1.25 s内通过的路程均为50 cm

C．底座对水平面的最大压力为3 N

D．弹簧的劲度系数为