2.1 简谐运动(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

第二章　机械振动 1简谐运动 (时间:40分钟　总分:54分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　弹簧振子模型 1.下列各种运动中,属于简谐运动的是 (　) A.拍皮球时球的往复运动 B.将轻弹簧上端固定,下端挂一钩码,钩码在竖直方向上来回运动 C.粗糙水平面上,一端固定的轻弹簧和小球固定,小球在水平面上来回运动 D.孩子用力荡秋千,秋千来回运动 2.如图所示,光滑水平面上的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动,取向左为正方向,则振子从O点运动到B点的过程中 (　) A.位移不断减小 B.位移先减小后增大 C.位移方向与加速度方向始终相同 D.速度减小 3.(多选)对于做简谐运动的弹簧振子,下述说法正确的是 (　) A.振子通过平衡位置时,速度最大 B.振子在最大位移处时,速度最大 C.振子在连续两次通过同一位置时,位移相同 D.振子连续两次通过同一位置时,动量相同 ◆ 知识点二　弹簧振子的位移—时间图像 4.[2026·湖南师大附中高二月考] 如图所示,装有砂粒的试管竖直静浮于水中,将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动.若取竖直向上为正方向,下列描述试管振动的图像可能正确的是 (　) A B C D 5.[2025·河北邢台一中高二月考] 如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,小球经过O点时为计时起点,其振动的x⁃t图像如图乙所示,则下列说法正确的是 (　) A.t4时刻振子在A点 B.t2时刻振子在B点 C.在t1~t2时间内,小球的位移在增大 D.在t3~t4时间内,小球的位移在减小 6.在水平方向上做简谐运动的质点,其振动图像如图所示.若取向右为正方向,则质点的位移向左且速度向右的时间段是 (　) A.0到1 s内 B.1 s到2 s内 C.2 s到3 s内 D.3 s到4 s内 7.图为某鱼漂的示意图.当鱼漂静止时,水位恰好在O点.用手将鱼漂往下按,使水位到达M点.松手后,鱼漂会上下运动,水位在M、N两点之间来回移动.若鱼漂的运动是简谐运动,则 (　) A.水位到达N点时,鱼漂的位移向下最大 B.水位在O点时,鱼漂的速度最大 C.水位到达M点时,鱼漂具有向下的加速度 D.鱼漂由上往下运动时,速度越来越大 8.如图所示是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像(x⁃t图像),由图可推断,振子 (　) A.在t1和t2时刻具有相同的动量 B.在t3和t4时刻具有相同的动量 C.在t4和t6时刻具有相同的速度 D.在t1和t6时刻具有相同的位移 9.[2025·天津红桥区高二期末] 弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示,则 (　) A.t=0时,小球位移为零,速度为零,加速度为零 B.t=1 s时,小球位移最大,速度最大,加速度最大 C.t1和t2时刻小球具有相同的速度 D.t3和t4时刻小球具有相同的加速度 10.(多选)[2026·湖南长沙一中高二月考] 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做往复运动,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是 (　) A.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处 B.t=0.6 s和t=1.4 s时,振子的速度相同 C.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移逐渐减小 D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的速度逐渐增大 11.[2026·浙江学军中学高二月考] 某弹簧振子的振动图像如图所示,将小球从平衡位置拉开4 cm后放开,同时开始计时,则 (　) A.0.1~0.2 s内,小球正在做加速度减小的加速运动 B.0.1~0.2 s内,小球正在做加速度增大的减速运动 C.0.1~0.2 s内,小球速度方向沿纵轴正方向 D.在0.15 s时小球的位移一定等于-2 cm 12.(10分)如图所示是某质点做简谐运动的振动图像,根据图像中的信息,回答下列问题: (1)(3分)质点离开平衡位置的最大距离是多少? (2)(3分)在t=1.5 s时和t=2.5 s时,质点分别向哪个方向运动? (3)(4分)质点在第2 s末的位移是多少? 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章　机械振动 1　简谐运动 1.B　[解析] 拍皮球时皮球做往返运动,但是受到的力不满足简谐运动的条件,所以不是简谐运动,故A错误;轻弹簧上端固定,下端挂钩码,钩码上下振动时,钩码受到的合力与钩码相对于平衡位置的位移满足F=-kx,为简谐运动,故B正确;粗糙水平面上,一端固定的轻弹簧和小球固定,小球运动过程受摩擦力,不满足简谐运动条件,故C错误;孩子荡秋千,只有秋千在摆角很小且空气阻力可以忽略的情况下才能被认为是简谐运动,故D错误. 2.D　[解析] 振子从O→B运动的过程是远离平衡位置的过程,故位移增大,加速度增大,位移方向与加速度方向相反,速度减小,故选D. 3.AC　[解析] 振子经过平衡位置时速度最大,A正确;振子在最大位移处时速度最小,是零,B错误;振子在连续两次经同一位置时,相对于平衡位置的位移相同,C正确;动量是矢量,振子连续两次经同一位置时,速度的大小相同,方向相反,则动量大小相同,方向相反,D错误. 4.D　[解析] 由题意知,以竖直向上为正方向,开始时刻位移为正且最大,故D正确. 5.C　[解析] 小球在A点和B点时位移最大,由于取向右为正方向,所以小球运动到A点有正向最大位移,运动到B点有负向最大位移,则t2时刻,小球在A点,t4时刻,小球在B点,故A、B错误;小球的位移以平衡位置为起点,所以在t1~t2和t3~t4时间内小球的位移都在增大,故C正确,D错误. 6.D　[解析] 由于规定向右为正方向,则位移向左表示位移为负,这段时间应为2 s到4 s内,又要求速度向右,因此速度方向应为正,则满足这两个条件的时间段为3 s到4 s内,故A、B、C错误,D正确. 7.B　[解析] 水位从O点到N点的过程中,鱼漂向上运动,水位到达N点时,鱼漂位移方向向上,达到最大,A错误;水位在O点时鱼漂的速度最大,B正确;水位到达M点时,鱼漂具有向上的加速度,C错误;鱼漂由上往下运动时,可能加速也可能减速,D错误. 8.B　[解析] 在t1和t2时刻,振子速度大小不同,故动量不相同,选项A错误;在t3和t4时刻,振子所在位置关于平衡位置对称,且速度方向相同,故具有相同的动量,选项B正确;在t4和t6时刻,振子在同一位置,但速度方向相反,选项C错误;在t1和t6时刻,振子所在位置关于平衡位置对称,位移大小相等,但方向不同,选项D错误. 9.D　[解析] t=0时,小球位于平衡位置,位移为零,加速度为零,但速度最大,选项A错误;t=1 s时,小球位于正向最大位移处,位移最大,加速度最大,但速度为零,选项B错误;t1和t2时刻,小球速度大小相等,但方向相反,选项C错误;t3和t4时刻,小球位移相同,即处在同一位置,有大小相等、方向相同的加速度,选项D正确. 10.CD　[解析] 在0~0.4 s内,振子从O点减速运动到B点,所以t=0.2 s时,振子在O点右侧,与O点的距离大于6 cm,A错误;t=0.6 s时振子从B点向O点运动,速度方向向左,t=1.4 s时,振子从A点向O点运动,速度方向向右,振子的速度不相同,B错误;t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子从最大位移处靠近平衡位置,振子的位移逐渐减小,速度逐渐增大,C、D正确. 11.B　[解析] 0.1~0.2 s内,小球由平衡位置向负向的最大位移处运动,加速度在增大,速度在减小,小球的速度方向沿纵轴负方向,A、C错误,B正确;0.1~0.2 s内,小球做加速度增大的减速运动,故在0.15 s时小球的位移一定不等于-2 cm,D错误. 12.(1)10 cm　(2)x轴负方向　x轴负方向　(3)0 [解析] (1)质点离开平衡位置的最大距离为10 cm (2)x⁃t图像的斜率表示速度,由图像可知,在t=1.5 s时质点的速度为负,即沿x轴负方向,在t=2.5 s时质点的速度也为负,也沿x轴负方向 (3)质点在第2 s末处于平衡位置,因此位移为0 学科网（北京）股份有限公司 $