(1) 2.1 简谐运动 (课时跟踪)-【学而思·高中同步培优练】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册课时作业(人教版·新教材)

1　简谐运动 建议用时:40分钟 1.(多选)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.钓鱼时浮标在水中的上下浮动 2.如果质点的位移与时间关系遵从正弦函数规律,这样的运动叫作简谐运动.根据如图所示中各图像可以判断出物体可能做简谐运动的是 (　) A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 3.做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外,在其他所有位置时,关于它的速度方向,下列说法正确的是 (　) A.总是与位移方向相反 B.总是与位移方向相同 C.远离平衡位置时与位移方向相反 D.向平衡位置运动时与位移方向相反 4.[2025·贵州安龙四中高二月考] 弹簧上端固定在O点, 下端连接一小球,组成一个振动系统,如图所示,用手向下拉一小段距离后释放小球,小球便上下振动起来,关于小球的平衡位置,下列说法正确的是 (　) A.在小球运动的最低点 B.在弹簧处于原长时的位置 C.在小球位移最大时的位置 D.在小球原来静止时的位置 5.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不正确的是 (　) A.该图像的坐标原点建立在弹簧振子上小球的平衡位置 B.从图像可以看出小球的运动轨迹是一条正弦曲线 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轴的方向匀速运动 D.图像中小球的疏密显示出相同时间间隔内小球位置变化的快慢不同 6.[2025·湖南汨罗一中高二期中] 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.0~1 s内 B.1~2 s内 C.2~3 s内 D.3~4 s内 7.[2025·山东北镇中学高二月考] 如图所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O是平衡位置,把向右的方向选为正方向,以某时刻作为计时零点(t=0),此时振子正向负方向运动,加速度为零.那么以下四个振动图像中能正确反映振动情况的是 (　) A　　B C　　D 8.(多选)如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时开始计时,其振动的x⁃t图像如图乙所示.则下列说法正确的是 (　) A.t2时刻振子在A点 B.t2时刻振子在B点 C.在t1~t2时间内,振子的位移在增大 D.在t3~t4时间内,振子的位移在减小 9.某同学在家用水杯来研究简谐运动.如图所示,放有小铁块的水杯静止浮于水面上,现将水杯沿竖直方向提起少许,由静止释放并开始计时,在初始的一段时间内水杯在竖直方向的运动近似为简谐运动.取竖直向上为正方向,下面关于水杯的v⁃t、x⁃t图像正确的是 (　) 10.如图所示,简谐运动的振动图像上有a、b、c、d、e、f六个点,问: (1)与a点位移相同的点有哪些? (2)从图像上a点到c点,质点经过的路程为多少? 11.[2025·江苏徐州三中高二开学考] 如图所示为一质点的简谐运动图像.由图可知,下列说法正确的是 (　) A.质点的运动轨迹为正弦曲线 B.t=0时,质点正通过平衡位置向正方向运动 C.t=0.25 s时,质点的速度方向与位移的正方向相同 D.质点运动过程中,两端点间的距离为0.2 m 12.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧上端固定,下端与质量为m的小物块A相连,小物块A通过细线与质量为2m的小物块B相连,系统处于静止状态,重力加速度为g.现剪断细线,小物块A将做简谐运动.以平衡位置为坐标原点,向上为x轴正方向.剪断细线的瞬间开始计时,小物块A的振动图像为图中的(图中x0=)　　　　(　) A B C D 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章　机械振动 1　简谐运动 1.BD　[解析] 物体在平衡位置附近的往复运动是机械振动,显然选项A、C两种说法中涉及的物体的运动不符合这一定义,故A、C错误,B、D正确. 2.C　[解析] 根据题意,振动图像与正弦函数图像相似的①、③的运动符合简谐运动的特征,故C正确. 3.D　[解析] 做简谐运动的弹簧振子,速度方向与位移方向存在两种可能,因为位移的方向总是背离平衡位置,所以当振子靠近平衡位置时,二者方向相反,远离平衡位置时,二者方向相同,故D正确. 4.D　[解析] 平衡位置是振动系统不振动时小球(振子)处于平衡状态时所处的位置,此振动系统中,小球处于平衡位置时,小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等,即mg=kx,此平衡位置也是小球原来静止时的位置,而不是弹簧处于原长时的位置,B错误,D正确;小球运动的最低点和最高点都是处于位移最大时的位置,该位置不是平衡位置,A、C错误.　 5.B　[解析] 该图像的坐标原点建立在弹簧振子上小球的平衡位置,图像表示位移随时间的变化规律,不是运动轨迹,故A正确,B错误;由获得图像的方法知C正确;频闪照相是将相同时间间隔内留下的小球的像显示在同一张照片上,因此小球的疏密显示了相同时间间隔内它的位置变化的快慢不同,D正确. 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2~3 s内和3~4 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3~4 s内,选项D正确. 7.D　[解析] t=0时刻振子加速度为零,说明此时刻振子位于平衡位置,故B、C错误;t=0时刻振子向负方向运动,说明在接下来一段时间内,振子位移为负,图像在时间轴下方,故A错误,D正确. 8.AC　[解析] 振子在A点和B点时的位移最大,由于取向右为正方向,所以振子在A点有正向最大位移,在B点有负向最大位移,则t2时刻振子在A点,t4时刻振子在B点, A正确,B错误;振子的位移是以平衡位置为参考点的,所以在t1~t2和t3~t4时间内振子的位移都在增大, C正确,D错误. 9.D　[解析] 将水杯沿竖直方向提起少许,由静止释放并开始计时,则水杯一开始的速度方向竖直向下,由于取竖直向上为正方向,所以开始一段时间内速度为负值,且绝对值由零开始逐渐增大,故A、B错误;水杯由静止开始释放的位置,就是其简谐运动的最高点,所以0时刻水杯的位移为正向最大,随后逐渐减小,故C错误,D正确. 10.(1)b、e、f　(2)4 cm [解析] (1)由图像可得,a、b、e、f四点的位移均为1 cm,c、d两点的位移都是-1 cm,故与a点位移相同的点为b、e、f三点. (2)从图像上a点到b点,对应质点从正向1 cm处先运动到2 cm处又返回到1 cm处,通过的路程为2 cm,而从b点到c点,对应质点从正向1 cm处经平衡位置运动到负向1 cm处,通过的路程也为2 cm,故从a点到c点总共通过的路程为4 cm. 11.C　[解析] 质点做简谐振动时,运动轨迹是一条直线,离开平衡位置的位移与时间的图像才是正弦曲线(或余弦曲线),A错误;由图像可知,t=0时,质点正通过正向最大位移处向负方向运动,B错误;由图像可知,t=0.25 s时,质点的速度方向沿x轴正方向,与位移的正方向相同,C正确;质点运动过程中,两端点间的距离为d=0.05 m+0.05 m=0.1 m,D错误. 12.C　[解析] 剪断细线后,质量为m的小物块A的平衡位置在弹簧伸长量为x0=处,剪断细线时,弹簧伸长量为x=,小物块开始位置离平衡位置的距离为x-x0==2x0,方向为负,故A、B、D错误,C正确. 学科网（北京）股份有限公司 $