第2章 1. 简谐运动-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集（人教版）

人教版·选择性必修第一册·第二章机械振动 简谐运动 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 1 机械振动 物体在平衡位置附近的往复运动叫做机械振动，简称振动 2 平衡位置 物体原来静止时的位置，是振动过程中回复力为零的位置 3 弹簧振子 理想化模型：光滑水平杆上轻弹簧连接小球，忽略摩擦和弹簧质量 4 位移() 以平衡位置为原点，规定正方向后，用有向线段表示，单位：米() 5 回复力(F) 使物体回到平衡位置的力，方向总是指向平衡位置，是效果力 简谐运动定义 如果质点位移与时间的关系遵从正弦函数规律，即X=Asi(wt艹中)，这样的振 6 动叫做简谐运动 7 筒谐运动动力学特征 F=x,回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反 8 简谐运动运动学特征 加速度a=-(kWm)X,加速度方向总指向平衡位置 9 振幅(A) 振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，单位：米() 周期(T)与频率() 完成一次全振动所需时间为周期，单位：秒(S)；单位时间内完成全振动的次 10 数为频率，单位：赫兹(Hz),f=1T 易错提醒 简谐运动位移一时间图像(xt图像)是一条正弦（或余弦）曲线，不是质点的运动轨迹。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题 (每题只有一个正确选项) 1.下列运动中，属于机械振动的是 A.篮球从高处自由落下B.钟摆的摆动 C.汽车在平直公路上匀速行驶D.小球在光滑斜面上由静止下滑 2.关于平衡位置，下列说法正确的是 A.平衡位置一定是物体运动轨迹的最低点 B.物体在平衡位置时，回复力一定为零 C.物体在平衡位置时，速度一定为零 D.平衡位置就是物体静止不动的位置 3.做简谐运动的物体，回复力的方向总是 A.与速度方向相同B.与速度方向相反 C.指向平衡位置D.背离平衡位置 4.简谐运动中，物体位移的方向规定为 A.总是由平衡位置指向物体所在位置 B.总是由物体所在位置指向平衡位置 C.与速度方向始终相同 D.与回复力方向始终相同 5.关于弹簧振子的回复力，下列说法正确的是 A.回复力是弹簧的弹力，方向总与位移方向相同 B.回复力是弹簧的弹力，方向总与位移方向相反 C.回复力是重力和弹力的合力 D.回复力是摩擦力 6.做简谐运动的物体，当位移增大时，下列说法正确的是 A回复力增大，加速度增大B.回复力增大，加速度减小C.回复力减小，加速度增大 D.回复力减小，加速度减小 7.简谐运动的位移一时间图像是一条 A.直线B.抛物线C.正弦（或余弦）曲线 D.圆 8.关于振幅，下列说法正确的是 A.振幅是矢量，方向由平衡位置指向最大位移处 B.振幅是标量，表示振动物体离开平衡位置的最大距离 C.振幅就是振动物体在一个周期内通过的路程 D.振幅随时间不断变化 9.做简谐运动的物体完成一次全振动，下列说法正确的是 A.位移为零，路程为零B.位移为零，路程为4AC.位移为2A,路程为4AD.位移为A,路程为2A 10.弹簧振子的周期为0.5s,则频率为 A.0.5 Hz B.1Hz C.2 Hz D.4Hz 二、多选题（每题有多个正确选项） 11.关于简谐运动，下列说法正确的是 A.简谐运动的回复力大小与位移大小成正比 B.简谐运动的回复力方向与位移方向相反 C.简谐运动的加速度方向总指向平衡位置 D.简谐运动的速度方向总指向平衡位置 12.做简谐运动的物体，在向平衡位置运动的过程中，下列说法正确的是 A.位移减小B.回复力减小C.加速度减小D.速度减小 13.关于弹簧振子模型，下列说法正确的是 A.弹簧振子是一种理想化模型 B.弹簧振子模型中忽略弹簧的质量 C.弹簧振子模型中忽略摩擦阻力 D,弹簧振子的振动一定是简谐运动 14.关于简谐运动的周期和频率，下列说法正确的是 A.周期是完成一次全振动所需的时间 B.频率是单位时间内完成全振动的次数 C.周期和频率互为倒数 D.周期越长，频率越大 15.做简谐运动的物体，下列说法正确的是 A在平衡位置时，回复力为零 B.在最大位移处，速度为零 C.在最大位移处，加速度最大 D.在平衡位置时，加速度最大 三、判断题（正确写“”，错误写“×”） 16.机械振动是物体在平衡位置附近的往复运动。 17.做简谐运动的物体，回复力越大，速度一定越大。 18.简谐运动的x-t图像表示质点的运动轨迹。 19.做简谐运动的物体，位移方向总是背离平衡位置。 20.弹簧振子的振动周期与振幅无关。 21.做简谐运动的物体，加速度方向始终指向平衡位置。 22.振幅越大，振动物体完成一次全振动的路程越大。 四、填空题 23.物体在 附近的 运动叫做机械振动。 24.使物体回到平衡位置的力叫做 其方向总是指向 25.简谐运动的动力学特征是回复力F= ,其中k是 ,X是 0 26.做简谐运动的物体，位移一时间图像是一条 曲线。 27.振幅是振动物体离开平衡位置的 距离，是 (填“矢”或“标”)量。 28.弹簧振子的周期为2s,则频率为 Hzo 29.做简谐运动的物体完成一次全振动，通过的路程为 (用振幅A表示)。 30.简谐运动中，当物体向平衡位置运动时，位移 ,回复力 加速度 一，速度 。(填“增大”或“减小”) 五、简答题（每题5分，共10分） 31.请简述简谐运动的动力学特征和运动学特征。 32.弹簧振子做简谐运动时，在平衡位置和最大位移处，回复力、加速度、速度分别有什么特点？ 六、计算题（每题6分，共12分） 33.一个弹簧振子做简谐运动，振幅A=5cm,周期T=0.4s。求： (1)振子的频率； (2)振子在一个周期内通过的路程； (3)振子从平衡位置出发，经过0.1s时的位移大小（设从平衡位置向正方向运动，用正弦函数表示）。 34.一个做简谐运动的物体，位移×=0.1sin(2πt)m。求： (1)振幅A; (2)周期T; (3)t=0.25s时的位移。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B 2.B 3.C 4.A 5.B 6.A 7.c 8.B 9.B 10.C 二、多选题 11.ABC 12.ABC 13.ABC 14.ABC 15.ABC 三、判断题 16. 17.× 18.× 19./ 20./ 21. 22.√厂 四、填空题 23.平衡位置；往复 24.回复力；平衡位置 25.-;比例系数（劲度系数）；位移 26.正弦（或余弦) 27.最大；标 28.0.5 29.4A 30.减小；减小；减小；增大 五、简答题 31.答：简谐运动的动力学特征：回复力F=-kx,回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，总指向平衡位 置。运动学特征：加速度a=-(k/)x,加速度大小与位移大小成正比，方向总指向平衡位置；位移-时间图像为正弦 (或余弦)曲线。 32.答：在平衡位置：回复力为零，加速度为零，速度最大。在最大位移处：回复力最大，加速度最大，速度为零。 六、计算题 33. (1)f=1/T=1/0.4s=2.5Hz (2)一个周期内通过的路程s=4A=4×5cm=20cm (3)从平衡位置向正方向运动，位移表达式为x=Asin(2πt/T) x=5sin(2π×0.1/0.4)cm=5sin(π/2)cm=5cm,位移大小为5cmo 34. (1)由x=0.1sin(2t)m可知，振幅A=0.1m (2)由w=2π/T=2πrad/s,得T=1s (3)t=0.25s时，x=0.1sin(2π×0.25)m=0.1sin(π/2）m=0.1m