江苏省邳州市第四中学 高中物理-机械振动测试题

江苏省邳州市第四中学 高中物理-机械振动测试题
一、机械振动 选择题
1．如图所示，物体A 放置在物体B 上，B 与一轻弹簧相连，它们一起在光滑水平面上以O 点为平衡位置做简谐运动，所能到达相对于O 点的最大位移处分别为P 点和Q 点，运动过程中A 、B 之间无相对运动.已知物体A 的质量为m ，物体B 的质量为M ，弹簧的劲度系数为k ，系统的振动周期为T ，振幅为L ，弹簧始终处于弹性限度内.下列说法中正确的是
A ．物体
B 从P 向O 运动的过程中，A 、B 之间的摩擦力对A 做正功
B ．物体B 处于PO 之间某位置时开始计时，经14T 时间，物体B 通过的路程一定为L
C ．当物体B 的加速度为a 时开始计时，每经过T 时间，物体B 的加速度仍为a
D ．当物体B 相对平衡位置的位移为x 时，A 、B 间摩擦力的大小等于m kx M m ⎛⎫ ⎪+⎝⎭
2．如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像，以下说法正确的是（）
A ．甲、乙的振幅各为 2 m 和 1 m
B ．若甲、乙为两个弹簧振子，则所受回复力最大值之比为F 甲∶F 乙＝2∶1
C ．乙振动的表达式为x= sin 4
πt （cm ） D ．t ＝2s 时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值
3．如图所示，弹簧下面挂一质量为m 的物体，物体在竖直方向上做振幅为A 的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好处于原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中
A ．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
B ．物体在最低点时的加速度大小应为2g
C ．物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mg
D ．弹簧的最大弹性势能等于2mgA
4．如图所示，固定的光滑圆弧形轨道半径R ＝0.2m ，B 是轨道的最低点，在轨道上的A 点（弧AB 所对的圆心角小于10°）和轨道的圆心O 处各有一可视为质点的静止小球，若将它们同时由静止开始释放，则（ ）
A ．两小球同时到达
B 点
B ．A 点释放的小球先到达B 点
C ．O 点释放的小球先到达B 点
D ．不能确定
5．某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为5sin 4x t π
=(cm) ,则下列关于质点运动的说法中正确的是( )
A ．质点做简谐运动的振幅为 10cm
B ．质点做简谐运动的周期为 4s
C ．在 t=4s 时质点的加速度最大
D ．在 t=4s 时质点的速度最大
6．如右图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O 点为平衡位置，在a 、b 两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知( )
A ．振子的振动周期等于t 1
B ．在t ＝0时刻，振子的位置在a 点
C ．在t ＝t 1时刻，振子的速度为零
D ．从t 1到t 2，振子正从O 点向b 点运动
7．图(甲)所示为以O 点为平衡位置、在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图(乙)为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是( )
A ．在t =0.2s 时，弹簧振子可能运动到
B 位置
B ．在t =0.1s 与t =0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度相同
C ．从t =0到t =0.2s 的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D ．在t =0.2s 与t =0.6s 两个时刻，弹簧振子的加速度相同
8．如图（甲）所示，小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图象如图（乙）所示，以下说法正确的是（ ）
A ．t 1时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小
B ．t 2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小
C ．t 3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大
D ．t 4时刻小球速度 为零，轨道对它的支持力最大
9．如图所示，质量为A m 的物块A 用不可伸长的细绳吊着，在A 的下方用弹簧连着质量为B m 的物块B ，开始时静止不动。

现在B 上施加一个竖直向下的力F ，缓慢拉动B 使之向下运动一段距离后静止，弹簧始终在弹性限度内，希望撤去力F 后，B 向上运动并能顶起A ，则力F 的最小值是（ ）
A ．(A m +
B m )g
B ．(A m +2B m )g
C ．2(A m +B m )g
D ．(2A m +B m )g
10．如图所示为某弹簧振子在0～5s 内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是( )
A ．振动周期为5 s
B ．振幅为8 cm
C ．第2 s 末振子的速度为零，加速度为正向的最大值
D ．第3 s 末振子的速度为正向的最大值
E.从第1 s 末到第2 s 末振子在做加速运动
11．如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A 和B ，它们的质量均为m ，弹簧的劲度系数为k ，现将一个质量也为m 的物体C 从A 的正上方一定高度处由静止释放，C 和A 相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。

在简谐运动过程中，物体B 对地面的最小弹力为mg 2
，则以下说法正确的是（ ）
A ．简谐运动的振幅为2.5mg/k
B ．
C 和A 相碰后立即减速向下运动
C ．B 对地面的最大弹力为5.5mg
D ．若C 物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置会更低
12．如图所示，一个弹簧振子在A 、B 两点之间做简谐运动，其中O 为平衡位置，某时刻物体正经过C 点向上运动，速度大小为v c ，已知OC ＝a ，物体的质量为M ，振动周期为T ，则从此时刻开始的半个周期内
A ．重力做功2mga
B ．重力冲量为mgT 2
C ．回复力做功为零
D ．回复力的冲量为0
13．某弹簧振子做周期为T 的简谐运动，t 时刻和t +Δt 时刻速度相同，已知Δt <T ，下列说法正确的是
A ．t 时刻和t +Δt 时刻位移相同
B ．t 时刻和t +Δt 时刻加速度大小相等，方向相反
C ．可能Δ4T t >
D ．可能Δ4T t <
E.一定Δ2
=T t 14．一质点做简谐运动的位移x 与时间t 的关系如图所示，由图可知( )
A．频率是2Hz
B．振幅是5cm
C．t＝1.7s时的加速度为正，速度为负
D．t＝0.5s时，质点所受合外力为零
E.t＝0.5s时回复力的功率为零
15．如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系），则( )
A．此单摆的固有周期约为2s
B．此单摆的摆长约为1m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将右移
16．如图，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，现将摆球a向左边拉开一小角度后释放，若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是
A．第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等
B．第一次碰撞后的瞬间，两球的动量大小相等
C．第一次碰撞后，两球的最大摆角不相同
D．发生第二次碰撞时，两球在各自的平衡位置
17．如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等，则()
A．甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cm
B．甲、乙两个振子的相位差总为π
C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值
D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大
18．如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，O为平衡位置，下列说法正确的是( )
A．弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用
B．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用
C．振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
D．振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置
19．如图所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球（可视为质点），从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧．若以小球下落点为x轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为H，不计任何阻力，弹簧均处于弹性限度内；关于小球下落过程中加速度a、速度v、弹簧的弹力F、弹性势能p E变化的图像正确的是（）
A．B．
C．D．
20．如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心，D 是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）.已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D 点静止出发沿圆环运动到M点.则：
A．c球最先到达M点
B．b球最先到达M点
C．a球最先到达M点
D．d球比a球先到达M点
二、机械振动实验题
21．某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。

（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_________选填选项前的字母）
A．长约1m的细线 B．长约1m的橡皮绳
C．直径约1cm的均匀铁球 D．直径约10cm的均匀木球
（2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图中________所示的固定方式（选填“甲”或“乙”）。

（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的时____________（选填选项前的字
母）。

A．测出摆线长作为单摆的摆长
B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动
C．在摆球经过平衡位置时开始计时
D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
（4）用l表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则计算重力加速度的表达式为
g=____________.
（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________（选填选向前的字母）。

A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下秒表
C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间
D．实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动
22．某同学利用单摆测量重力加速度.
(1)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最顶端的长度0L=96.82cm，再用螺旋测微器测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球直径
d=______cm；
(2)实验时，他利用如图乙所示装置记录振动周期，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，光敏电阻与某自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的振动周期为T=_______s；
(3)根据以上测量数据可得重力加速度g=________(结果保留三位有效数字)，如果该同学测得的g值偏小，可能的原因是______(填正确答案标号)
A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
B．计算摆长时用的是L=0L+d
C．摆球摆动的振幅偏小
23．某同学做“用单摆测重力加速度”实验。

①用游标卡尺测量摆球直径d，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用米尺测量出悬线长度l。

某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示，则摆球直径为d=______cm。

②在小钢球某次通过平衡位置时开始计时，并将这次通过平衡位置时记为0，数出以后小钢球通过平衡位置的次数为n，用停表记下所用的时间为t。

请用上面的测量数据计算重力加速度的表达式为g=____________。

在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______。

(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
③理论上测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2－l图象，T2－l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图
造成图象不过坐标原点的原因可能是________。

由图象求出的重力加速度g=________m/s2(取π2=9.87)，测量值相比真实值________。

（选填“偏大”“偏小”或“不变”)）
24．在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。

(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______（用d、l表示）；
(2)摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。

停止计时的秒表如图所示，其读数为________s，该单摆的周期为T=________s（周期要求保留三位有效数字）；
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________；
A．将摆球经过最低点的次数n计少了
B．计时开始时，秒表启动稍晚
C．将摆线长当成了摆长
D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。

由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。

25．实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。

(1)实验前他们导出了重力加速度的表达式
2
2
4L
g
T
＝，对于此式的理解，
同学甲：T一定时，g与L成正比
同学乙：L一定时，g与T2成反比
同学丙：L变化时，T2是不变的
同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值
其中观点正确的是_______同学（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。

(2)实验室有如下器材可供选用：
A．长约1m的细线
B．长约1m的橡皮绳
C．直径约2cm的均匀铁球
D．直径约5cm的均匀木球
E．秒表
F．时钟
实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择
____________（填写器材前面的字母）。

(3)他们将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）。

用刻度尺测量悬点到球心之间的距离记为单摆的摆长L。

(4)他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T=________。

(5)如果实验得到的结果比当地的重力加速度值小，可能的原因是（____） A ．测摆线长时摆线拉得过紧
B ．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C ．开始计时，秒表过迟按下
D ．实验中误将n -1次全振动数为n 次． 26．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．
(1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______． a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt 即为单摆周期T
e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt ，则单摆周期50
t T ∆=
(2)测出悬点O 到小球球心的距离(摆长)l 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ,则重力加速度 g=________(用l 、n 、t 表示)．
(3)用多组实验数据作出T 2-l 图象,也可以求出重力加速度g ．已知三位同学作出的T 2-l 图线的示意图如图乙中的a 、b 、c 所示,其中a 和b 平行,b 和c 都过原点,图线b 对应的g 值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b ,下列分析正确的是____(选填选项前的字母)．
A ．出现图线a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长l
B ．出现图线c 的原因可能是误将49次全振动记为50次
C ．图线c 对应的g 值小于图线b 对应的g 值
D ．在平衡位置绳子的拉力、向心力、摆球速度最大．摆球的加速度、位移、回复力为0
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、机械振动 选择题 1．ACD 【解析】 【详解】
物体B 从P 向O 运动的过程中，加速度指向O ，B 对A 的摩擦力水平向右，A 、B 之间的摩擦力对A 做正功，故A 正确；物体B 处于PO 之间某位置时开始计时，经
4
T
时间，通过的路程不一定不一定是L ，只有物体从最大位移处或平衡位置开始计时，物体B 通过的路程才为L ，故B 错误；物体B 和A 整体做简谐运动，根据对称性，当物体B 的加速度为a 时开始计时，每经过T 时间，物体B 的加速度仍为a ，故C 正确；对整体kx
a M m
=+，A 、B
间摩擦力的摩擦力大小mkx
f ma M m
==+，故D 正确；故选ACD ． 【点睛】
A 和
B 一起在光滑水平面上做往复运动，一起做简谐运动．根据牛顿第二定律求出AB 整体的加速度，再以A 为研究对象，求出A 所受静摩擦力．在简谐运动过程中，B 对A 的静摩擦力对A 做功． 2．
C 【解析】 【详解】
A ．由图可知，甲的振幅A 甲=2cm ，乙的振幅A 乙=1cm ，故A 错误；
B ．根据F=−kx 得知，若k 相同，则回复力最大值之比等于振幅之比，为2:1；由于k 的关系未知，所以所受回复力最大值之比不一定为2:1，故B 错误；
C ．乙的周期T 乙=8s ，则乙振动的表达式为x=A 乙sin 2T π乙t = sin π
4
t (cm)，故C 正确；
D ．t =2 s 时，甲通过平衡位置，速度达到最大值．乙的位移最大，加速度达到最大值，故D 错误． 故选C 3．D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．系统机械能守恒，动能、重力势能、弹性势能总量不变，振动过程中重力势能一直变化，弹簧的弹性势能和物体动能总和一直变化，故A 错误；
B ．根据振动对称性，最低点与最高点关于平衡位置对称，最低点时弹簧形变量2A ，弹力2kA ，弹力与重力合力
2k A mg mg ⋅-=
方向向上，加速度为g 向上，故B 错误；
C ．最低点时弹簧形变量2A ，弹力2kA =2mg ，故C 错误；
D ．振动最低点，弹簧的弹性势能最大，系统机械能守恒，重力势能转化为弹性势能，
2p E mgA =
故D 正确．
4．C 【解析】 【详解】
ABCD.处于A 点的小球释放后做等效摆长为R 的简谐运动，由A 到B 所用的时间为周期的四分之一。

设这个时间为t A ，根据单摆的周期公式有
1.5742A T R R t g g
π=
==由O 点释放的小球做自由落体运动，设运动到B 点所用的时间为t B ，则有
2=
1.418B R R t g
≈ 因t A >t B ，即原来处于O 点的小球先到达B 点，故C 正确ABD 错误。

故选C 。

5．D 【解析】 【详解】
A ．由位移的表达式5sin
(cm)4
x t π
=，可知质点做简谐运动的振幅为5cm ．故A 错误．
B ．由位移的表达式读出角频率
rad/s 4π
ω=
则周期为
28s T π
ω
=
=
故B 错误．
C ．在t =4s 时质点的位移
5sin(4)(cm)04
x π
=⨯=
说明物体通过平衡位置，加速度最小；故C 错误．
D ．在t =4s 时质点通过平衡位置，加速度最小而速度最大；故D 正确． 故选D ． 【点睛】
本题知道简谐运动位移的解析式，读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力． 6．D 【解析】 【分析】 【详解】
A 中振子的振动周期等于2t 1，故A 不对；
B 中在t=0时刻，振子的位置在O 点，然后向左运动，故B 不对；
C 中在t=t 1时刻，振子经过平衡位置，此时它的速度最大，故C 不对；
D 中从t 1到t 2，振子正从O 点向b 点运动，故D 是正确的． 7．A 【解析】 【分析】 【详解】
A ．由图知，若从平衡位置计时，则在t =0.2s 时，弹簧振子运动到
B 位置．故A 正确． B ．在t =0.1s 与t =0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反．故B 错误．
C ．从t =0到t =0.2s 的时间内，弹簧振子的位移越来越大，弹簧的弹性势能越来越大，其动能越来越小，故C 错误．
D ．在t =0.2s 与t =0.6s 两个时刻，弹簧振子的加速度大小相等，方向相反．故D 错误． 故选A ． 【点睛】
本题考查了振幅和周期的概念，要能结合x -t 图象进行分析：周期是振子完成一次全振动的时间，振幅是振子离开平衡位置的最大距离；由图象直接读出周期和振幅．根据振子的位置分析其速度和加速度大小．振子处于平衡位置时速度最大，在最大位移处时，加速度最大． 8．A 【解析】
试题分析：t 1时刻小球速度为零，小球到达最高点，故轨道对它的支持力最小，选项A 正
确；t 2时刻小球速度最大，根据2
N v F mg m R
=+可知，轨道对它的支持力最大，选项B 错
误；.t 3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小，选项C 错误；t 4时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最大，选项D 错误；故选A. 考点：v-t 图线；牛顿第二定律. 9．A 【解析】 【分析】 【详解】 如图所示
O 1为弹簧的原长位置，O 2为挂上物块B 时弹簧伸长后的位置，弹簧的伸长量为0x ∆，要使B 向上运动并能顶起A ，弹簧给A 的力至少要等于A 物块的重力m A g ，即弹簧至少要压缩到位置O 3，压缩量为2x ∆，物块B 在力F 的作用下至少下拉的长度1x ∆，让B 以O 2为平衡位置做简谐运动。

则要满足
120x x x ∆=∆+∆
又因为
B 0m g k x =∆，A 2m g k x =∆
1F k x =∆
所以F 的最小值
A B ()F m m g =+
故BCD 错误，A 正确。

故选A 。

10．BCD 【解析】
根据图象，周期T ＝4 s ，振幅A ＝8 cm ，A 错误，B 正确．第2 s 末振子到达负的最大位移处，速度为零，加速度为正向的最大值，C 正确．第3 s 末振子经过平衡位置，速度达到最大值，且向正方向运动，D 正确．从第1 s 末到第2 s 末振子经过平衡位置向下运动，速度逐渐减小，做减速运动，E 错误．故选BCD ．
【点睛】本题关键根据简谐运动的位移时间图象得到弹簧振子的周期和振幅，然后结合实际情况进行分析． 11．AC 【解析】 【分析】 【详解】
B ．
C 和A 相碰前，对A 有
F mg =弹
C 和A 相碰后2F mg <弹，则AC 先向下加速运动，选项B 错误； A ．当弹力等于AC 的重力时AC 处于平衡状态，有
02kx mg =
解得平衡位置时弹簧的形变量为
02mg
x k
=
处于压缩状态；
当B 对地面弹力最小时，对B 分析，则有
2
mg
mg kx =
+ 故弹簧此时形变量
2mg
x k
=
此时弹簧处于伸长状态； 故简谐运动的振幅为
02522mg mg mg
A x x k k k
=+=
+= 选项A 正确；
C ．当AC 运动到最低点时，B 对地面的弹力最大；由对称性可知，此时弹簧的形变量为
052922mg mg mg x A x k k k
∆=+=
+= 此时弹力为
092
mg
F k A x =+=
（） B 对地面的弹力为
11 2
mg
F mg +=
选项C 正确；
D ． AC 碰后粘在一起向下运动速度最大的位置即为AC 处于平衡状态的位置，此时弹力等于AC 的重力，即
02kx mg =
因此若C 物体从更高的位置释放，碰后粘在一起向下运动速度最大的位置不变，选项D 错误。

故选AC 。

12．ABC 【解析】
A 、经过半个周期后，到达平衡位置下方a 处，物体的位移向下，为2a ，故重力做功为2mga ，故A 正确；
B 、时间为1 2
T ，故重力的冲量为·
22
T mgT
I mg ==，故B 正确； C 、合力充当回复力，根据动能定理，合力做功等于动能的增加量，为零，故回复力做功为零，故C 正确；
D 、根据动量定理，合力冲量等于动量的变化，由于动量的变化为2c mv ，故合力的冲量为
2c mv ，合力充当回复力，故D 错误；
故选ABC ．
【点睛】简谐运动具有对称性，经过半个周期后，到达平衡位置下方a 处，然后根据功的定义、动量定理列式求解． 13．BCD 【解析】 【详解】
A.因弹簧振子在t 时刻和t t +∆时刻速度相同，可知两个时刻振子的位置关于平衡位置对称，则t 时刻和t t +∆时刻位移大小相同，方向不一定相同，则选项A 错误；
B.因两个时刻振子的位置关于平衡位置对称，可知t 时刻和t t +∆时刻加速度大小相等，方向相反，选项B 正确；
C.由振子的运动规律可知，t ∆可能大于、小于或等于4
T
，选项CD 正确； E.因相差
2T 的两个时刻的振动速度总是相反的，t ∆不可能2
T
，选项E 错误； 故选BCD. 14．BCE 【解析】
A 、
B 、由简谐运动的图象可判断出振子的周期为2 s ，则频率1
0.5Hz f T
=
=；该质点的
振幅为5cm ；C 、1.7 s 时位移为负值，则加速度为正，根据图象走向可判断速度为负；D 、E 、0.5 s 时，振动质点位于平衡位置，回复力为零，但合外力不一定为零(如单摆在平衡位置时合外力指向圆心)．故选BCE.
【点睛】考查简谐运动的图象，解题关键是能看懂简谐运动x -t 图，理解各时刻质点的速度、加速度、回复力． 15．AB 【解析】 【详解】
单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等；当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，则固有频率为0.5Hz ，周期为2s ．故A 正确；由图可知，共振时单摆的振动频率与固
有频率相等，则周期为2s ．由公式T=2πL≈1m ，故B 正确；若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小．故C 错误；若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动．故D 错误；故选AB ． 【点睛】
本题关键明确：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象． 16．AD 【解析】
试题分析：两球在碰撞前后，水平方向不受外力，故水平方向两球组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有：0123mv mv mv =+，两球碰撞是弹性的，故机械能守恒，即：
222012111
3222mv mv mv =+⋅，解两式得：001222
v v v v ，=-=，可见第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等，故A 正确；因两球质量不相等，故两球碰后的动量大小不相等，方向相反，故B 错误；两球碰后上摆过程，机械能守恒，故上升的最大高度相等，另
摆长相等，故两球碰后的最大摆角相同，故C 错误；由单摆的周期公式2T =两球摆动周期相同，经半个周期后，两球在平衡位置处发生第二次碰撞，故D 正确． 考点：考查了动量守恒定律．单摆周期 17．AD 【解析】 【详解】
A ．根据振动图像，甲振子的振幅为2 cm 、乙振子的振幅1 cm ，故A 正确．
B ．由于两个振子的周期和频率不同，其相位差亦会变化，则B 错误．
C ．前2秒内，甲在平衡位置的上方，加速度指向平衡位置，方向向下，为负；而乙在平衡位置的下方，加速度指向平衡位置，方向向上，为正，故C 错误．
D ．第2秒末甲处于平衡位置，速度最大加速度最小，乙处于波谷，速度最小加速度最大，故D 正确．。