2024_2025学年新教材高中物理第二章机械振动第1节简谐运动训练含解析粤教版选择性必修第一册.doc
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第1节简谐运动
A组·基础达标
1.(多选)简谐运动的特点是()
A.回复力跟位移成正比且反向
B.速度跟位移成反比且反向
C.加速度跟位移成正比且反向
D.振幅跟位移成正比
【答案】AC【解析】由F=-kx,a=eq\f(F,m)=-eq\f(kx,m)可知,A、C正确;当位移增大时,速度减小,但位移的方向与速度方向可能相同,也可能相反,B错误;振幅与位移无关,D错误.
2.(多选)关于做简谐运动物体的平衡位置,下列叙述正确的是()
A.是回复力为零的位置
B.是回复力产生的加速度变更方向的位置
C.是速度为零的位置
D.是回复力产生的加速度为零的位置
【答案】ABD【解析】平衡位置处,x=0,则回复力F=0,回复力产生的加速度为零,且此处速度最大势能最小,A、D正确,C错误;在平衡位置两边位移方向相反,回复力方向相反,对应加速度方向相反,B正确.
3.(多选)关于简谐运动,以下说法正确的是()
A.回复力可能是物体受到的合外力
B.回复力是依据力的作用效果命名的
C.振动中位移的方向是不变的
D.物体振动到平衡位置时所受合外力肯定等于零
【答案】AB【解析】回复力可以是某个力,可以是某个力的分力,也可以是几个力的合力,A正确;回复力可以由重力、弹力、摩擦力等各种不同性质的力供应,其效果是使物体回到平衡位置,B正确;位移是从平衡位置指向物体所在位置,其方向是不同的,做简谐运动的物体振幅是不变的,C错误;物体振动到平衡位置时,所受回复力为零,但合外力不肯定为零,D错误.
4.(2024年慈溪期末)如图所示为两个弹簧振子的振动图像,下面的说法中正确的是()
A.甲的振动能量是乙的2倍
B.甲的振动频率是乙的2倍
C.乙的振动周期是甲的eq\f(1,2)倍
D.两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1
【答案】B【解析】由于无法确定两弹簧振子的k和m,故A、D错误;由图像可知,f甲=2f乙,T乙=2T甲
5.下列关于简谐运动的说法中,正确的是()
A.简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线
B.弹簧振子的平衡位置肯定在弹簧原特长
C.振子经过平衡位置时,瞬时速度为零
D.简谐运动的轨迹肯定是正弦曲线
【答案】A【解析】竖直方向运动的弹簧振子,平衡位置处弹簧伸长量x=eq\f(mg,k),B错误;振子经过平衡位置时速度最大,C错误;简谐运动的图像为正弦或余弦曲线,A正确,D错误.
6.(多选)做简谐运动的物体每次经过同一位置时,都具有相同的()
A.加速度 B.动能
C.位移 D.速度
【答案】ABC【解析】同一位置位移相同,物体受力相同,加速度相同,速度大小以及动能相同,但速度方向有两种可能,A、B、C正确,D错误.
7.(2024年山东临朐一中月考)关于简谐运动,下列说法正确的是()
A.位移的方向总指向平衡位置
B.加速度方向总和位移方向相反
C.位移方向总和速度方向相反
D.速度方向跟位移方向相同
【答案】B【解析】简谐运动的位移的初始位置是平衡位置,所以简谐运动中位移的方向总是背离平衡位置的,A错误;加速度的方向总是指向平衡位置的,即和位移的方向相反,B正确;位移方向与速度方向可能相同,也可能相反,C、D错误.
8.弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系如图所示,则()
A.在t=1s时,速度的值最大,方向为负,加速度为零
B.在t=2s时,速度的值最大,方向为负,加速度为零
C.在t=3s时,速度的值最大,方向为正,加速度最大
D.在t=4s时,速度的值最大,方向为正,加速度最大
【答案】B【解析】当t=1s时,位移最大,加速度最大,速度为零,A错误;当t=2s时,位移为零,加速度为零,而速度最大.速度方向要看该点切线斜率的正负,t=2s时,速度为负值,B正确;当t=3s时,位移最大,加速度最大,速度为零,C错误;当t=4s时,位移为零,加速度为零,速度最大,方向为正,D错误.
9.如图所示为一弹簧振子做简谐运动的振动图像,在t1、t2时刻这个质点的()
A.加速度相同 B.位移相同
C.速度相同 D.机械能相同
【答案】D【解析】在弹簧振子做简谐运动时机械能守恒,在t1、t2两时刻振子具有相同大小的位移,但方向不同,加速度不同,A、B错误;由图像可知t1、t2两时刻速度大小相同、方向不同,故C错误,D正确.
10.一简谐运动的图像如图所示,在0.1~0.15s这段时间内()
A.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相同
B.加速度增大,速度变小,加速度和速度的方向相反
C.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相反
D.加速度减小,速度变大,加速度和速度的方向相同
【答案】B【解