第2章 1. 简谐运动及其图像-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（教科版）

教科版·选择性必修第一册·第二章机械振动 简谐运动及其图像 课时重点&课堂同步 模块1 本课时重点梳理 序号 核心知识点 要点说明 机械振动 物体在某一中心位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动。 2 平衡位置 振动物体原来静止时的位置，是振动过程的中心位置。 3 弹簧振子 由小球和弹簧组成的系统，忽略摩擦和空气阻力，是理想化模型。 简谐运动 物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，方向总指向平衡位置，这 4 种振动叫简谐运动。 回复力 使振动物体回到平衡位置的力，方向总指向平衡位置。公式：F=-。k:劲 5 度系数（单位：N/m)；x:位移（单位：m);负号表示回复力方向与位移方 向相反。 位移X 从平衡位置指向物体所在位置的有向线段；矢量，方向背离平衡位置；单位： 6 mo 简谐运动的图像 图像是正弦（或余弦）曲线；横轴：时间t(单位：s)；纵轴：位移×（单位： m)。 8 振幅A 振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，单位：。 周期T与频率f 完成一次全振动所需的时间叫周期T,单位：S;单位时间内完成全振动的次数 9 叫频率f,单位：Hz;关系：f=1/T。 图像信息读取 直接读出：振幅A、周期T;判断：某时刻位移、速度方向、加速度方向、回 10 复力方向。 物理量 符号 方向 单位 公式 位移 X 背离平衡位置 m 回复力 F 指向平衡位置 N F=-kx 振幅 标量 m 周期 T 标量 频率 f 标量 Hz f=1/T 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题 1.下列运动中属于机械振动的是 A.树叶随风飘落 B.钟摆的摆动 C,汽车在平直公路上行驶 D.小球沿斜面下滑 2.关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是 A.回复力一定是弹力 B.回复力方向总与位移方向相同 C.回复力方向总指向平衡位置 D.回复力大小与位移大小无关 3.做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 A位移B.回复力C.加速度D.速度 4.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，当振子向平衡位置运动时，下列说法正确的是 A.位移增大，速度增大 B.位移减小，速度增大 C.位移增大，速度减小 D.位移减小，速度减小 5.关于振幅，下列说法正确的是 A.振幅是矢量 B.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离 C.振幅随时间变化 D.振幅的单位是Hz 6.某简谐运动的周期为0.4s,则其频率为 A.0.4 Hz B.2.5 Hz C.4 Hz D.0.25 Hz 7.做简谐运动的物体，在平衡位置处 A.位移最大B.回复力最大C,速度最大 D.加速度最大 8.做简谐运动的物体，在最大位移处 A速度最大，加速度为零 B.速度为零，加速度最大 C.速度为零，加速度为零 D.速度最大，加速度最大 9.简谐运动的图像是一条 A.直线B.抛物线C.正弦或余弦曲线 D.圆 10.关于弹簧振子的位移，下列说法正确的是 A.位移方向总指向平衡位置 B.位移方向总背离平衡位置 C.位移是标量 D.位移大小总等于振幅 二、多选题 11.关于简谐运动，下列说法正确的是 A.回复力方向总指向平衡位置 B.回复力大小与位移大小成正比 C.加速度方向总与位移方向相反 D.速度方向总与位移方向相同 12.做简谐运动的物体，下列说法正确的是 A.位移减小时，速度一定增大 B.位移增大时，加速度一定增大 C.经过平衡位置时，回复力为零 D.在最大位移处，速度为零 13.关于简谐运动的图像，下列说法正确的是 A.横轴表示时间 B.纵轴表示位移 C.图像是正弦或余弦曲线 D.从图像上可以直接读出振幅和周期 14.关于振幅、周期和频率，下列说法正确的是 A.振幅是标量 B.周期单位是秒 C,频率单位是赫兹 D.频率越大，周期越大 15.弹簧振子做简谐运动，当振子经过平衡位置时 A.位移为零 B.回复力为零 C.速度最大 D.加速度为零 三、判断题（正确打"，错误打"x") 16.机械振动是物体在平衡位置附近的往复运动。 17.简谐运动的回复力公式为F=kx。 18.简谐运动的位移方向总是背离平衡位置。 19.振幅是矢量，有方向。 20.简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线。 21.周期越小，频率越大。 22,做简谐运动的物体在最大位移处速度最大。 23.回复力的方向总是指向平衡位置。 四、填空题 24.物体在某一中心位置附近所做的往复运动叫做 25.简谐运动的回复力公式为F= 其中k表示 26.振动物体离开平衡位置的最大距离叫做 ,单位是 27.完成一次全振动所需的时间叫做 单位是 28.单位时间内完成全振动的次数叫做 单位是 29.周期T与频率的关系式为】 30.简谐运动的图像横轴表示 纵轴表示 五、图像识图题 31.某简谐运动的位移-时间图像为正弦曲线，从图像上读出：振幅A=0.05m,周期T=0.4s。求该振动的频率f。 32.某弹簧振子做简谐运动，其位移一时间关系图像为正弦曲线。已知t=0时振子位于平衡位置，位移为零；t=0.2 s时振子第一次到达正向最大位移处，此时位移为0.1m。求： (1)振幅A; (2)周期T; (3)频率。 六、简答题 33.简述简谐运动中回复力的特点。 34.做简谐运动的物体，在向平衡位置运动的过程中，位移、回复力、加速度、速度分别如何变化？ 七、基础实验填空题 35.在“研究弹簧振子的简谐运动”实验中： (1)需要测量的物理量有 和 (2)弹簧振子的周期与 有关。 (3)实验中为减小误差，应测量多次全振动的 再求平均值。 八、计算题 36.某简谐运动的位移-时间图像为正弦曲线，振幅A=0.08m,周期T=0.5s。求： (1)频率f; (2)若t=0时位移为零，经过0.125s时的位移大小。 37.一弹簧振子做简谐运动，回复力F与位移x的关系为F=-200x(N)。当位移x=0.02时，求回复力的大小和方 向。 38.某简谐运动的频率为5Hz,振幅为0.1m。求： (1)周期T; (2)若t=0时位移为零，经过0.05s时物体所在位置。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B 2.C 3.D 4.B 5.B 6.B 7.c 8.B 9.c 10.B 二、多选题 11.ABC 12.BCD 13.ABCD 14.ABC 15.ABCD 三、判断题 16. 17.×(应为F=-) 18.√ 19.×(振幅是标量) 20.√ 21.√ 22.×(最大位移处速度为零) 23.√ 四、填空题 24.机械振动 25.-x;劲度系数 26.振幅；米(m) 27.周期；秒(s) 28.频率；赫兹(Hz) 29.f=1/T 30.时间t;位移x 五、图像识图题 31. f=1/T=1/0.4s=2.5Hz 32. (1)A=0.1m (2)由题意，振子从平衡位置第一次到达正向最大位移处所用时间为t=0.2s,该时间等于T/4,所以T=4t=4×0.2s= 0.8s (3)f=1/T=1/0.8s=1.25Hz 六、简答题 33.回复力方向总指向平衡位置；回复力大小与位移大小成正比，即F=-kx;负号表示回复力方向与位移方向相反。 34.向平衡位置运动时：位移减小；回复力减小；加速度减小；速度增大。 七、基础实验填空题 35. (1)振幅；周期 (2)弹簧劲度系数和振子质量 (3)时间 八、计算题 36. (1)f=1/T=1/0.5s=2Hz (2)t=0.125s=T/4,位移达到最大值，x=A=0.08m 37. F=-200×0.02N=-4N,大小为4N,方向指向平衡位置（与位移方向相反） 38. (1)T=1/f=1/5Hz=0.2s (2)t=0.05s=T/4,物体位于最大位移处，x=A=0.1m