2023魯科版新教材高中物理選擇性必修第一冊同步練習-第1節(jié)　簡諧運動

第2章機械振動

第1節(jié)簡諧運動

基礎(chǔ)過關(guān)練

題組一對簡諧運動的理解

1.使物體產(chǎn)生振動的必要條件是（）

A.物體受到的各個力的合力必須指向平衡位置

B.物體受到的阻力等于零

C.物體離開平衡位置后受到回復力的作用,且物體所受的阻力足夠小

D.物體離開平衡位置后受到回復力F的作用,且F=-kx（x為物體相對平衡位置的位移）

2.（多選）下列關(guān)于振動的回復力的說法正確的是（）

A.回復力方向總是指向平衡位置

B.回復力是按效果命名的

C.回復力一定是物體受到的合力

D.回復力一定由彈簧的彈力提供

題組二簡諧運動中運動量的變化情況

3.（多選）如圖所示,0為平衡位置,當振子由A向O運動時,下列說法中正確的是（）

i一?I

聯(lián)懶蹴瞅鋤

IOAI

Λ.振子的位移大小在減小

B.振子的運動方向向左

C.振子的位移方向向左

D.振子的位移大小在增大

4.（2020北京順義期中）如圖所示,一彈簧振子做等幅振動,取向右為正方向,A、B兩處為最大位移處,0為平

衡位置,C為A、0間某一位置,則振子（）

/wwwvww?-------r

ACOκ

A.從B-O時,位移是正值,加速度為正值

B.從O-B時,位移是正值,速度為正值

C.運動至C處時,位移為負值,加速度為負值

D.運動至C處時,位移為正值,加速度為負值

5.（多選）做簡諧運動的彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大,則這段時間內(nèi)（）

A.振子的位移越來越大

B.振子正向平衡位置運動

C.振子速度與位移方向相同

D.振子速度與位移方向相反

6.（多選）彈簧振子以0點為平衡位置,在A、B兩點間沿光滑水平桿做簡諧運動，以下說法正確的是（）

^AAΛAΛΛΛ√

AOH

A.振子在A、B兩點時的速度為零,位移不為零

B.振子在通過O點時速度的方向?qū)l(fā)生改變

C.振子所受的彈力方向總跟速度方向相反

D.振子遠離O點的運動總是減速運動,靠近O點的運動總是加速運動

題組三簡諧運動中的功能情況分析

7.（2021山東六校聯(lián)考）如圖甲所示,光滑水平桿上套著一個小球和一個彈簧,彈簧一端固定，另一端連接在

小球上,忽略彈簧質(zhì)量。小球以O(shè)點為平衡位置,在A、B兩點之間做往復運動,它所受的回復力F隨時間t

變化的圖像如圖乙,則在2~3s內(nèi)，振子的動能Ek和勢能E”的變化情況是（）

?≡fθ-

iΛ0B

卬

A.Ek變小,EP變大B.Ek變大,EP變小

C.Ek、E1,均變小D.EksEi）均變大

8.（多選）把一個小球套在光滑細桿上,球與輕彈簧相連組成彈簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運動，它

以0為平衡位置在A、B間振動,如圖所示,下列結(jié)論正確的是（)

∣??vw?vwγv',~J-

A0R

A.小球在0位置時,動能最大,加速度最小

B.小球在A、B位置時,動能最小,加速度最大

C?小球從A經(jīng)0到B的過程中，回復力一直做正功

D.小球從B到O的過程中,動能增大,勢能減小,總能量不變

9.（2022湖北武漢江夏實驗高中月考）如圖所示,彈簧下端懸掛一個鋼球,上端固定,它們組成一個振動系統(tǒng)。

用手把鋼球向上托起一段距離,然后釋放,鋼球便上下振動。如果鋼球做簡諧運動,則（）

A.彈簧對鋼球的彈力是鋼球做簡諧運動的回復力

B.彈簧彈力為零時鋼球處于平衡位置

C.鋼球位于最高點和最低點時加速度大小相等

D.鋼球的動能與彈簧的彈性勢能之和保持不變

10.（2022四川自貢期末）如圖所示,物體A置于物體B上,一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連,在彈性限度

內(nèi),A和B一起在光滑水平面上做往復運動（不計空氣阻力），兩者保持相對靜止。則下列說法正確的是（）

A.A和B均做簡諧運動

B.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成反比

C.B對A的靜摩擦力對A做功,而A對B的靜摩擦力對B不做功

D.B對A的靜摩擦力始終對A做正功,而A對B的靜摩擦力始終對B做負功

題組四簡諧運動的證明

IL（多選）如圖所示,物體m系在兩彈簧之間,彈簧勁度系數(shù)分別為k∣和k2,且k,=k,k2=2k,兩彈簧均處于自然

狀態(tài)。今向右拉動物體m,然后釋放,物體m在B、C間振動,0為平衡位置（不計阻力），試分析物體m的運動

是否是簡諧運動。

12.如圖所示,將一勁度系數(shù)為k、原長為L。的輕彈簧的一端固定在傾角為。的光滑斜面的頂端,另一端連接

一質(zhì)量為m的小球。將小球沿斜面下拉一段距離后松手。試證明小球的運動是簡諧運動。

答案全解全析

第2章機械振動

第1節(jié)簡諧運動

基礎(chǔ)過關(guān)練

1.C振動物體所受的合力不一定只提供回復力,A錯;物體在離開平衡位置后受到回復力作用，且所受阻力

足夠小時,才能發(fā)生振動,B錯,C對;F=-kx只是做簡諧運動的物體所受回復力的條件,而不是所有振動物體所

受回復力的條件,D錯。

2.AB回復力是按效果命名的,是指向平衡位置使振動物體回到平衡位置的力，可以由某個力或某幾個力的

合力提供,也可以由某個力的分力提供,故A、B正確,C錯誤;在水平彈簧振子中,彈簧的彈力提供回復力,但

在其他振動中,不一定由彈簧彈力提供回復力,D錯誤。

3.AB本題中的平衡位置是O點，由于振子在O點的右側(cè)由A向O運動,所以振子的位移方向向右,且大小在

不斷減小,正確選項為A、Bo

4.B從B-O時,位移是正值,加速度為負值,A錯誤;從O-B時,位移是正值,速度為正值,B正確;運動至C

處時,位移為負值,加速度為正值,C、D錯誤。

5.BD彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大,說明它正向平衡位置運動,故位移越來越小,A錯誤,B正確;位

移方向是從平衡位置指向振子,與速度方向相反,C錯誤,D正確。

6.AD振子在A、B兩點時的速度為零,但位移為最大,故A正確。振子經(jīng)過0點時速度方向不變,故B錯誤。

振子所受彈力的方向有時與速度方向相同，故C錯誤。振子遠離0點運動時,加速度方向與速度方向相反,是

減速運動;靠近0點運動時,加速度方向與速度方向相同,是加速運動,D正確。

7.B由題圖乙可知,在2~3s內(nèi)，小球所受回復力減小,則小球向平衡位置運動,速度變大,可知動能Ek變大，

勢能￡減小。故選B。

8.ABD小球在平衡位置0時,彈簧處于原長,彈性勢能為零,動能最大,位移為零,加速度為零,A項正確;小球

在A、B位置時,動能為零,加速度最大,B項正確；小球由A-0,回復力做正功,小球由OfB,回復力做負功,C

項錯誤;小球由B-O,動能增加,彈性勢能減少,總能量不變,D項正確。

9.C回復力應該是振動方向上的合力，即重力和彈簧彈力的合力,故A錯;當彈簧彈力為零時,鋼球受到重力,

不在平衡位置,故B錯;根據(jù)簡諧運動的對稱性可知,鋼球位于最高點和最低點時,加速度大小相等,方向相反,

故C對;對于彈簧和鋼球組成的系統(tǒng)來說機械能是守恒的，由于上下運動,重力勢能變化,所以鋼球的動能與

彈簧的彈性勢能之和是變化的,故D錯。

10.A物體A和B一起在光滑的水平面上做往復運動，回復力F=-kx,A?B都做簡諧運動,故A正確;設(shè)彈簧

形變量為X,彈簧的勁度系數(shù)為k,物體A、B的質(zhì)量分別為M、m,對A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律有F=kx=(M+m)a,

對A物體,根據(jù)牛頓第二定律有f=Ma=-?-kx,可見,作用在A物體上的靜摩擦