2024-2025年新教材高中物理第二章機(jī)械振動(dòng)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)練習(xí)含解析新人教版選擇性必修第一冊(cè)

PAGE5-簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)eq\f(基礎(chǔ)鞏固練,25分鐘·滿分60分)一、選擇題(本題共8小題，每題6分，共48分)1．下列情形中不屬于機(jī)械振動(dòng)的是(D)A．水中浮標(biāo)上下運(yùn)動(dòng) B．秋千的搖擺C．撥動(dòng)后的琴弦 D．表針沿表盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)解析：物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí)存在某一平衡位置，且物體在這一位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，A、B、C選項(xiàng)中描述的運(yùn)動(dòng)均符合這一要求，D選項(xiàng)表針做圓周運(yùn)動(dòng)，它并不是在某一位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故D選項(xiàng)不屬于機(jī)械振動(dòng)。2．下列說(shuō)法中正確的是(A)A．彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是指彈簧振子的運(yùn)動(dòng)C．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)D．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中最簡(jiǎn)潔、最基本的一種解析：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)并不都是彈簧振子的運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)中最簡(jiǎn)潔、最基本的一種，其振動(dòng)的加速度時(shí)刻改變，故C、D均錯(cuò)誤。3．關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(D)A．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)肯定是水平方向的運(yùn)動(dòng)B．全部的振動(dòng)都可以看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)肯定可以得到正弦曲線形的軌跡線D．只要振動(dòng)圖像是正弦曲線，物體肯定做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)解析：物體的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)并不肯定只在水平方向發(fā)生，各個(gè)方向都有可能發(fā)生，A錯(cuò)；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)潔的振動(dòng)，B錯(cuò)；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的軌跡線并不是正弦曲線，C錯(cuò)；物體振動(dòng)的圖像是正弦曲線，肯定是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，D對(duì)。4．裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示。將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并起先計(jì)時(shí)，在肯定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖像中可能正確的是(D)解析：試管在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置是在重力與浮力相等的位置，起先時(shí)，向上提起的距離就是其偏離平衡位置的位移，為正向最大位移，因此應(yīng)選D。5．如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(B)A．振動(dòng)圖像上的A、B兩點(diǎn)振動(dòng)物體的速度相同B．在t＝0.1s和t＝0．3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等，方向相反C．振動(dòng)圖像上A、B兩點(diǎn)的位移大小相等，方向相反D．質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2s和t＝0.3s時(shí)的動(dòng)能相等解析：由圖看出A、B兩點(diǎn)振動(dòng)物體的速度大小相等，方向相反，A、B兩點(diǎn)的位移大小相等方向相同，故A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；在t＝0.1s和t＝0.3s時(shí)，加速度等大、反向，故B正確；質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2s在平衡位置，動(dòng)能最大，t＝0.3s時(shí)在最大位移處，動(dòng)能最小；故D錯(cuò)誤。6．在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)圖像如圖所示。假設(shè)向右的方向?yàn)檎较?，則質(zhì)點(diǎn)的位移向左且速度向右的時(shí)間段是(D)A．0到1s內(nèi) B．1s到2s內(nèi)C．2s到3s內(nèi) D．3s到4s內(nèi)解析：依據(jù)題意，以向右的方向?yàn)檎较?，則質(zhì)點(diǎn)的位移向左時(shí)為負(fù)值，即時(shí)間段在2～4s內(nèi)；而2～3s內(nèi)位移增大，速度向左，3～4s內(nèi)位移漸漸減小，速度向右。故D正確。7．(多選)如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動(dòng)，取向右為正方向，振子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)時(shí)刻，其振動(dòng)的x－t圖像如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是(AC)A．t2時(shí)刻振子在A點(diǎn)B．t2時(shí)刻振子在B點(diǎn)C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移在增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，振子的位移在減小解析：振子在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的位移最大，由于取向右為正方向，所以振子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)有正向最大位移，在B點(diǎn)有負(fù)向最大位移，則t2時(shí)刻，振子在A點(diǎn)，t4時(shí)刻，振子在B點(diǎn)，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振子的位移是以平衡位置為起點(diǎn)，所以在t1～t2和t3～t4時(shí)間內(nèi)振子的位移都在增大，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．(多選)(2024·河北省邯鄲市館陶一中高二下學(xué)期3月)如圖甲所示，彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的改變?nèi)鐖D乙所示，下列說(shuō)法正確的是(BD)A．t＝0.4s時(shí)，振子的速度為正值B．t＝0.8s時(shí)，振子在O點(diǎn)和A點(diǎn)之間C．t＝0.6s和t＝1.2s時(shí)刻，振子的速度完全相同D．t＝1.5s到t＝1.8s的時(shí)間內(nèi)，振子的加速度漸漸減小解析：t＝0.4s時(shí)，振子的速度向左為負(fù)值，A錯(cuò)誤；t＝0.8s時(shí)，振子在OA之間，B正確；t＝0.6s和t＝1.2s時(shí)刻振子的速度方向相反，C錯(cuò)；t＝1.5s到t＝1.8s時(shí)間內(nèi)振子從B運(yùn)動(dòng)到O，加速度漸漸減小，D正確。二、非選擇題(共12分)9．(12分)如圖，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像上有a、b、c、d、e、f六個(gè)點(diǎn)，其中：(1)與a點(diǎn)位移相同的點(diǎn)有哪些？(2)與a點(diǎn)速度相同的點(diǎn)有哪些？(3)圖像上從a點(diǎn)到c點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為多少？答案：(1)b、e、f(2)d、e(3)4cm解析：(1)分析圖像可得a、b、e、f的位移均為1cm。c、d點(diǎn)的位移都是－1cm。故與a點(diǎn)位移相同的點(diǎn)b、e、f三點(diǎn)。(2)由(1)可知，圖像上的a、b、e、f點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到同一位置。圖像上的c、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的另一位置。故以上6個(gè)點(diǎn)的速度大小相等。再結(jié)合圖像可以推斷a、b、c、d、e、f點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向分別為向上、向下、向下、向上、向上和向下。故與a點(diǎn)有相同速度的點(diǎn)為d和e。(3)圖像上從a到b點(diǎn)，對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)從正方向1cm處先是來(lái)到2cm處又返回到1cm處，通過(guò)的路程為2cm。從b點(diǎn)到c點(diǎn)，對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)從正方向1cm處經(jīng)平衡位置運(yùn)動(dòng)到負(fù)方向1cm處，通過(guò)的路程也為2cm，故從a到c點(diǎn)總共通過(guò)的路程為4cm。eq\f(素能等級(jí)練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每題8分，共24分)1．(2024·江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高二下學(xué)期期中)一豎直彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示，那么在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,2)－Δt))和eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,2)＋Δt))(Δt是微小的時(shí)間)兩時(shí)刻，彈簧振子的(B)A．相對(duì)平衡位置的位移相同 B．速度相同C．加速度相同 D．彈性勢(shì)能相同解析：在兩時(shí)刻振子的位移大小相等方向相反，加速度大小相等方向相反，速度相同，彈性勢(shì)能不同，故選B。2．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的x－t關(guān)系如圖甲所示，以x軸正向?yàn)樗俣葀的正方向，該質(zhì)點(diǎn)的v－t關(guān)系是(B)解析：在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移最大，速度為0，則下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)應(yīng)沿x軸向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；在t＝eq\f(T,4)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移為0，速率最大，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．(2024·山東省煙臺(tái)市高二下學(xué)期檢測(cè))一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示，則(C)A．圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡B．有向線段OA是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)間內(nèi)的位移C．有向線段OA在x軸的投影是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的位移D．有向線段OA的斜率是質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的速率解析：圖中的曲線部分是質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)間內(nèi)的位移，應(yīng)是曲線在t1時(shí)刻的縱坐標(biāo)，故B錯(cuò)，C對(duì)；質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的速率應(yīng)是曲線在t1時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的曲線的斜率，故D錯(cuò)。二、非選擇題(共16分)4．(16分)如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，質(zhì)點(diǎn)在前6s內(nèi)通過(guò)的路程是多少？