第2章 第1节 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（鲁科版）

鲁科版·选择性必修第一册·第2章机械振动 0 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所做的往复运动，简称振动。 2 平衡位置 物体原来静止时的位置，即振动过程中回复力为零的位置。 3 弹簧振子 理想模型：光滑水平面上，轻弹簧一端固定，另一端连接质点（小球），忽略 摩擦和弹簧质量。 位移x 以平衡位置为原点，矢量，方向由平衡位置指向物体所在位置。 回复力F 使物体回到平衡位置的力；弹簧振子中F=一kX,负号表示方向总指向平衡 5 位置。 6 简谐运动 物体位移与时间的关系遵从正弦函数规律，即X=Asin(wt+p)。 振幅A 振动物体离开平衡位置的最大距离，标量，单位：米(m)。 周期T与频率f 完成一次全振动所需时间为周期T;单位时间内完成全振动的次数为频率f; 8 1 f=テ，单位：赫兹(H2。 9 简谐运动的图像 Xt图像为正弦（或余弦）曲线，横轴为时间t,纵轴为位移x。 全振动 振动物体从某一位置出发，经过一个周期后回到原位置，且运动状态（速度大 10 小和方向)与出发时完全相同的过程。 关键公式速记 回复力：F=一kX 位移公式：X=Asin(wt+p) 周期与率：T=月 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（共10题） 1.下列关于机械振动的说法中，正确的是 A.物体做机械振动时，一定沿直线运动 B.物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动 C.机械振动一定是简谐运动 D.物体只要做往复运动，就一定是简谐运动 2.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，当振子经过平衡位置时，下列物理量中最大的是 A位移B.回复力C.速度D.加速度 3.关于简谐运动中回复力的方向，下列说法正确的是 A.总与位移方向相同B.总与位移方向相反C.总与速度方向相同D.总与速度方向相反 4.弹簧振子的位移一时间图像是一条正弦曲线，从图像中不能直接读出的是 A.振幅B.周期C.某时刻的位移D.振子的质量 5.做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，下列物理量中一定相同的是 A速度B.加速度C.路程D.时间 6.关于振幅，下列说法正确的是 A.振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 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.振幅的单位是赫兹 7.弹簧振子做简谐运动，周期为0.4s,则频率为」 A.0.4Hz B.2.5 Hz C.4Hz D.0.25 Hz 8.一个弹簧振子完成一次全振动的过程中，振子通过的路程为 A.A B.2A C.3A D.4A 9.简谐运动中，物体在最大位移处时，下列判断正确的是 A.速度最大，加速度为零B.速度为零，加速度最大C.速度和加速度都最大D.速度和加速度都为零 10.关于弹簧振子模型，下列说法正确的是 A.弹簧振子模型中需要考虑弹簧的质量 B.弹簧振子模型中需要考虑摩擦力 C.弹簧振子是一种理想化模型 D.弹簧振子只能在竖直方向振动 二、多选题（共5题） 11.下列运动中，属于机械振动的有 A.钟摆的摆动B.树梢在微风中的摆动 C.汽车在平直公路上的匀速行驶D.发声的音叉的运动 12.关于简谐运动，下列说法正确的是 A.简谐运动的位移一时间图像是正弦曲线 B.简谐运动中回复力与位移成正比，方向相反 C.简谐运动是一种匀变速运动 D.简谐运动中，物体在平衡位置时回复力为零 13.做简谐运动的弹簧振子，在从平衡位置向最大位移处运动的过程中 A.位移逐渐增大B.速度逐渐减小C.回复力逐渐增大 D.加速度逐渐减小 14.关于简谐运动的周期和频率，下列说法正确的是 A.周期越长，频率越高B.周期越短，频率越高C,周期和频率互为倒数 D.频率的单位是秒 15.弹簧振子做简谐运动时，下列说法正确的是 A.振子在平衡位置时，弹簧不一定处于原长 B.振子在一个周期内通过的路程一定为4A C.振子位移的方向总是由平衡位置指向振子所在位置 D.振子的加速度方向总是与位移方向相同 三、判断题（共5题） 16.做简谐运动的物体，位移减小时，速度一定增大。 、 17.弹簧振子的振幅越大，周期越长。 18.简谐运动中，物体在平衡位置时，速度为零。 19.回复力的方向总是指向平衡位置。 20.弹簧振子的位移一时间图像中，图线的最大值表示振幅。 四、填空题 (共5题) 21.物体在 附近所做的往复运动叫做机械振动。 22.弹簧振子做简谐运动时，回复力F= ,其中负号表示回复力的方向总是指向 23.简谐运动的位移公式为X=Asin(wt+p),其中A表示 一，W表示 24.弹簧振子的周期为0.5s,则频率为Hz,在1s内振子完成 次全振动。 25.一个弹簧振子的振幅为4cm,则振子在一个周期内通过的路程为 cmo 五、简答与实验题（共3题） 26.请简要说明弹簧振子为什么是一种理想化模型。课本中忽略了哪些因素？ 27.某同学用弹簧振子做实验，得到位移-时间图像。已知该图像是一条正弦曲线，振子的最大位移为2c,完成一 次全振动的时间为0.4S。请根据文字描述回答： (1)该振动的振幅是多少？ (2)该振动的频率是多少？ (3)在t=0.1S时，振子的位移是多少？ 28.一个弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，振幅为5cm,周期为0.2s。求： (1)振子在1s内完成的全振动次数； (2)振子在1s内通过的总路程。 六、计算题（共2题）》 29.一个弹簧振子做简谐运动，位移随时间的变化规律为X=0.04sin(4π0m。求： (1)振幅A; (2)角频率w; (3)周期T; (4)频率f。 30.一个弹簧振子的振幅为6cm,频率为5Hz。求： (1)该振子的周期； (2)振子在一个周期内通过的路程； (3)振子在2s内通过的总路程。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：机械振动是在平衡位置附近的往复运动，不一定沿直线，也不一定是简谐运动。 2.C解析：经过平衡位置时，位移为零、回复力为零、加速度为零，速度最大。 3.B解析：回复力方向总与位移方向相反，指向平衡位置。 4.D解析：从Xt图像可直接读出振幅、周期和各时刻位移，不能读出振子质量。 5.B解析：经过同一位置时，位移相同，加速度相同；速度方向可能相反。 6.B解析：振幅是标量，表示离开平衡位置的最大距离，不随时间变化，单位为米。 .1-1 7.B解析：f=テ=0.45=2.5Hz。 8.D解析：一个全振动通过的路程为4A。 9.B解析：最大位移处速度为零，加速度最大。 10.C解析：弹簧振子忽略弹簧质量、摩擦和空气阻力，是一种理想化模型。 二、多选题 11.ABD解析：钟摆摆动、树梢摆动、音叉运动都是往复运动，属于机械振动；汽车匀速行驶不是振动。 12.ABD解析：C错误，简谐运动中加速度大小和方向都变化，不是匀变速运动。 13.ABC解析：从平衡位置向最大位移处运动，位移增大，回复力增大，加速度增大，速度减小。D错误。 14.BC解析：周期与频率互为倒数，周期越短频率越高，频率单位为赫兹。 15.ABC解析：D错误，加速度方向总与位移方向相反。 三、判断题 16.√解析：位移减小时，振子向平衡位置运动，速度增大。 17.×解析：弹簧振子的周期由弹簧劲度系数和质量决定，与振幅无关。 18.X解析：平衡位置时速度最大，位移为零。 19.√解析：回复力的方向总是指向平衡位置。 20.√解析：Xt图像中图线的最大值表示振幅。 四、填空题 21.平衡位置 22.-kX;平衡位置 23.振幅；角频率 24.2;2解析：f=7=05=2Hz,1s内完成2次全振动。 25.16解析：一个周期内路程=4A=4×4cm=16cm。 五、简答与实验题 26.答：弹簧振子是一种理想化模型。课本中忽略了以下因素：①忽略了弹簧的质量；②忽略了振子与水平面之间的摩擦 力；③忽略了空气阻力；④将振子视为质点。 27.答：(1)由文字描述可知，振子的最大位移为2cm,故振幅A=2cm。(2)完成一次全振动的时间即为周期， T=045,则频率f子-045=2.52.3)t=0.1s=五，振子以平衡位置开始拔动，经过四分之-因 1 期到达最大位移处，此时位移为最大值，即X=2Cm。 28解：07=0.25,15纳完成的全报动次数：n=片-2。=5次。Q)一个周期内路程 =4A=4×5cm=20cm,1s内总路程：5=n×4A=5×20cm=100cm=1mo 六、计算题 29. 解：由X=0.04sin(4nt)m与标准式x=Asin(wt+p)对比： (1)振幅A=0.04m=4cm (2)角频率w=4nrad/s (3)周期T= 2π2π s=0.5s d4π 1 1 (4频率f=千=0,53=2H 30. 1=1=0.2s 解：（①）周期T=干=5Hz (2)一个周期内通过的路程51=4A=4×6cm=24cm 份2纳完减的全指对次数n=片是。=10次 2s内通过的总路程5=n×4A=10×24cm=240cm=2.4m