第2章 第1节 简谐运动（Word版）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步测试学生用书（人教版）

1　简谐运动 [教材知识——一遍过] 1.B　物体在平衡位置附近的往复运动叫作机械振动，人趴在地上做俯卧撑和五星红旗迎风飘扬都缺少特定的平衡位置，所以不属于机械振动，故A、C不符合题意；水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动，其平衡位置是无风时芦苇静止时的竖直位置，则芦苇的摆动是在平衡位置附近的往复运动，属于机械振动，故B符合题意；体育课上同学进行25米折返跑没有平衡位置，不是机械振动，故D不符合题意。 2.AB　平衡位置是物体静止时的位置，与受力有关，不一定是振动范围的中心；机械振动的位移是以平衡位置为起点，到物体所在位置的有向线段；振动位移随时间而变化，物体偏离平衡位置最远时，振动物体的位移最大，而路程越大，位移不一定越大。故A、B选项正确。 3.A　弹簧振子是研究机械振动的物理模型，故A正确；弹簧的质量需要很轻，小球的质量应该远大于弹簧的质量，故B、C错误；弹簧和小球组成的系统机械能守恒，故D错误。 4.C　简谐运动的x-t图像是一条正弦曲线，其斜率不是定值，且随t也并非均匀变化，所以简谐运动是非匀变速运动，故C正确，A、B、D错误。 5.B　由简谐运动的特点可知，位移是指由平衡位置指向振子所在位置的有向线段，当振子远离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，靠近平衡位置时，速度方向与位移方向相反，即速度与位移可能同向，也可能反向，故选B。 6.B　由题图可知，0时刻小球位移为0，故位于平衡位置，选项A正确，不符合题意；小球只在x轴上振动，横轴虽是由底片匀速运动得到的位移，但由t＝转化成了时间轴，选项B错误，符合题意，选项C正确，不符合题意；题图中两相邻小球之间的时间间隔相同，疏处说明其位置变化快，密处说明其位置变化慢，选项D正确，不符合题意。 弹簧振子做简谐运动的位移—时间图像不是振子的运动轨迹，振子只在纵轴上做往复运动。 ｜易错警示｜ 7.B　由振动图像可知，t＝2 s时振子的振动方向为负方向，故A错误；在t＝0到t＝1 s时间内振子的位移增大，速度减小，故B正确；在t＝1 s到t＝2 s时间内振子的位移减小，速度增大，故C错误；从t＝1 s到t＝3 s时间内振子从正向最大位移运动到负向最大位移，位移不为零，故D错误。 判断简谐运动中位移、速度的技巧 （1）判断正负：要看其方向与规定正方向的关系。 （2）判断大小变化：要看是处于远离平衡位置的过程中还是处于靠近平衡位置的过程中。 （3）注意简谐运动中位移与速度的矢量性。 ①位移相同时，物体的速度大小相等，但方向可能相反，也可能相同。 ②速度大小相同时，物体的位移大小相等，位移的方向可能相同，也可能相反。 ｜方法技巧｜ 8.C　在t＝0到t＝0.4 s时间内，振子做变减速运动，不是匀速运动，所以t＝0.2 s时，振子不在O点右侧6 cm处，故A错误；由题图乙知t＝0.6 s和t＝1.4 s时，振子的位移方向相反，故B错误；t＝0.8 s时，题图乙中图线的斜率为负，说明振子的速度为负，即振子的速度方向向左，故C正确；t＝0.4 s到t＝0.8 s时间内，振子的位移减小，正向平衡位置靠近，故D错误。 [高考趋向——全练通] 1.C　t1、t3两个时刻货物经过平衡位置，加速度为零，压力大小等于重力，A错误；t2时刻，货物处于最低点，加速度向上且最大，压力大于重力，B错误；t4时刻，货物处于最高点，加速度向下且最大，压力小于重力，C正确，D错误。 2.C　根据题图乙可知，t＝0时刻，速度为正，由于速度向下为正方向，所以小鸟的速度方向向下，故A错误；t1时刻，小鸟的速度最大，此时小鸟受力平衡，即所受弹力等于重力，此后小鸟向下做减速运动，树枝对其弹力逐渐增大，故t1时刻，树枝对其弹力未达到最大，故B错误；t2时刻，小鸟的速度为0，这一瞬间停止了向下的运动，即将向上运动，根据简谐运动的特征可知，此时加速度方向向上，达到最大值，故C正确；t3时刻，小鸟向上运动到了最大速度后向上做减速运动，故此时在平衡位置处，不是最低点，故D错误。 3.D　根据能量守恒定律有E＝mv2＋kx2，结合数学知识可知，速度与位移的关系是一个椭圆，故选D。 4.B　当纸带不动时，作出的振动图像为一条线段，A错误，B正确；根据题图可得，图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动，C错误；若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描述的图像将不是简谐运动的图像，D错误。 5.C　 因为M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度vN与M在竖直方向的分速度vMy大小相等，设M做匀速圆周运动的角速度为ω，半径为r，其竖直方向的分速度vMy＝ωrcos ωt，即vN＝ωrcos ωt，加速度等于速度—时间图像的斜率，0时刻斜率等于零，由导数知识可知，a-t图像为正弦函数图像，则C正确，A、B、D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 1　简谐运动 　 对机械振动和弹簧振子的理解 1.（2026·湖北荆州高二检测）下列运动中属于机械振动的是（　　） A.人趴在地上做俯卧撑 B.水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动 C.五星红旗迎风飘扬 D.体育课上同学进行25米折返跑 2.（多选）关于机械振动和平衡位置，以下说法正确的是（　　） A.平衡位置就是振动物体静止时的位置 B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的 C.做机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大 D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远的位移 3.（2026·浙江嘉兴高二检测）关于弹簧振子，以下说法正确的是（　　） A.弹簧振子是研究机械振动的物理模型 B.小球的质量远小于弹簧的质量 C.弹簧的质量不需要很轻 D.弹簧和小球组成的系统机械能不守恒 对简谐运动的理解 4.简谐运动是下列哪一种运动（　　） A.匀变速运动 B.匀速直线运动 C.非匀变速运动 D.匀加速直线运动 5.关于简谐运动，下列说法中正确的是（　　） A.位移的方向总是指向平衡位置 B.振子远离平衡位置时，速度方向和位移方向相同 C.位移方向总和速度方向相反 D.位移方向总和速度方向相同 简谐运动的位移—时间图像 6.（链接教材P33图2.1－2）如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法中错误的是（　　） A.该图像的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置 B.从图像可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的 C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直于x轴方向匀速运动 D.图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢的不同 7.弹簧振子在t＝0到t＝4 s时间内的振动图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A.在t＝2 s时刻振子的振动方向为正方向 B.在t＝0到t＝1 s时间内振子的位移增大，速度减小 C.在t＝1 s到t＝2 s时间内振子的位移和速度都增大 D.从t＝1 s到t＝3 s时间内振子的位移为零 8.（2026·浙江台州高二质检）如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，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，振子的位移相同 C.t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 D.t＝0.4 s到t＝0.8 s时间内，振子远离平衡位置 　 突出情境命题　彰显学科价值 1.卡车在水平道路上行驶，货物随车厢上下做简谐运动而不脱离底板，设向下为正方向，其振动图像如图所示，则货物对底板压力小于货物重力的时刻是（　　） A.时刻t1 B.时刻t2 C.时刻t4 D.无法确定 2.图甲中，一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动，小鸟振动的v-t图像如图乙所示，速度向下为正。下列说法正确的是（　　） 　 A.t＝0时刻，小鸟的速度方向向上 B.t1时刻，树枝对小鸟弹力最大 C.t2时刻，小鸟的加速度最大 D.t3时刻，小鸟处在最低点 创新命题设计　凸显思维品质 3.（2026·江苏南通高二质检）如图所示，一水平弹簧振子在P、Q间做简谐运动，OP、OQ间距离均为A，取平衡位置O处为原点，向右为正，则图中表示振子速度v与振动位移x关系的图像可能正确的是（　　） 4.（2026·浙江湖州校级检测）如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是（　　） A.如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线 B.如果纸带不动，作出的振动图像是一条线段 C.图示时刻，振子正经过平衡位置向左运动 D.若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像 5.（2026·浙江绍兴高二期中）在竖直平面内，质点M绕定点P沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。t＝0时，M、N与P点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的加速度a随时间t变化的图像可能是（　　） 学科网（北京）股份有限公司 $