第2章 第1节 第1课时 分层训练能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一同步教参(教科版)
题组1 弹簧振子和简谐运动
1.(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
解析:选ACD。物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动,故A、C、D正确;竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地,不具有运动的往复性,因此不属于机械振动,故B错误。
2.(多选)弹簧振子在振动过程中,每一次经过同一位置时,都具有相同的( )
A.位移 B.加速度
C.速度 D.动量
解析:选AB。弹簧振子在振动过程中,每一次经过同一位置时,位移x相同,根据-kx=ma,可知加速度相同;速度的大小是相等的,但是速度方向不一定相同,根据p=mv,可知动量的大小是相等的,但是动量方向不一定相同。
3.关于简谐运动,下列说法正确的是( )
A.位移的方向总是指向平衡位置
B.速度方向可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反
C.位移方向总是与速度方向相反
D.速度方向与位移方向相同
解析:选B。位移的方向总是背离平衡位置,故A错误;速度方向可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反,故B正确,C、D错误。
4.(多选)如图所示,有一弹簧振子,O点为平衡位置,当振子从A点运动到C点时,相对于平衡位置( )
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A.振子的位移大小为CA
B.振子的位移大小为OC
C.振子的位移方向向左
D.振子从A点运动到C点过程中,加速度方向与速度方向相同
解析:选BD。当振子从A点运动到C点时,相对于平衡位置,振子的位移大小为OC,振子的位移方向向右,故A、C错误,B正确;振子从A点运动到C点过程中,加速度方向指向O,即加速度方向向左,速度方向向左,所以加速度方向与速度方向相同,故D正确。
5.(多选)如图所示的是一弹簧振子,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
解析:选ABD。B→O时,振子在O点的左侧向右运动,其位移是负值,速度是正值,故A正确;O→C时,振子在O点的右侧向右运动,其位移和速度都是正值,而加速度指向左侧,是负值,故B正确;C→O时,振子在O点的右侧向左运动,其位移是正值,加速度指向左侧,是负值,故C错误;O→B时,振子在O点的左侧向左运动,其位移是负值,速度是负值,故D正确。
题组2 简谐运动的图像
6.一质点做简谐运动的图像如图所示,该质点在t=3.5 s时刻( )
A.速度为正、位移为正 B.速度为负、位移为负
C.速度为负、位移为正 D.速度为正、位移为负
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解析:选A。根据简谐运动的图像可知该质点在t=3.5 s时刻位移为正,速度沿x轴正向,为正。
7.下列选项中的x-t图像中,不属于简谐运动的是( )
解析:选D。简谐运动的x-t图线应该是正弦函数形式的图线,D项符合题意。
8.(多选)某质点做简谐运动的图像如图所示,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
B.质点在1.5 s时的位移最大
C.1.2 s到1.4 s,质点的位移在增大
D.1.6 s到1.8 s,质点的位移在增大
解析:选BC。根据图像可知,质点在0.7 s时正在向平衡位置运动,故A错误。由于质点做简谐运动的位移是指由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,故质点在1.5 s时的位移达到最大;质点在1.2 s到1.4 s时间内,远离平衡位置运动,所以其位移在增加;1.6 s到1.8 s时间内,质点向平衡位置运动,所以其位移在减小,故B、C正确,D错误。
9.如图甲所示,弹簧振子运动的最左端M(最右端N)距离平衡位置的距离为l,规定向右为正方向,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图中x0应为l
B.0到t1时间内振子由M向O运动
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