高考物理专题复习：简谐运动

高考物理专题复习：简谐运动

一、单选题

1．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．t=0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处

B．t=0.6 s和t=1.4 s时，振子的速度完全相同

C．t=0.8 s时，振子的速度方向向左

D．t=0.4 s到t=0.8 s的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小

2．图为一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像，由图可知，在t=4 s时刻，质点的（）

A．速度为零，位移为正的最大值B．速度为零，位移为负的最大值

C．加速度为正的最大值，位移为零D．加速度为负的最大值，位移为零

3．一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法不正确的是（）

A．在10 s内质点经过的路程是20 cm

B．在5 s末，质点的速度为零

C．t=1.5 s和t=2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反

D ．t =1.5 s 和t =4.5 s cm

4．某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（ ）

A ．1s t =时，振子的速度为零

B ．2s t =时，振子的速度为负，但不是最大值

C ．3s t =时，振子的速度为负的最大值

D ．4s t =时，振子的速度为正，但不是最大值 5．如图所示，弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动。以平衡位置O 为原点，建立Ox 轴，向右为x 轴正方向。若振子位于N 点时开始计时，则其振动图像为（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

6．一做简谐运动的弹簧振子，其质量为m ，最大速率为v 0。若从某时刻算起，在半个周期内，合外力（ ） A ．做功一定为0 B ．做功一定不为0

C ．做功一定是12

mv 02

D ．做功可能是0到12

mv 02之间的某一个值

7．如图所示，物体A 置于物体B 上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B 相连，在弹性限度范围内，A 和B 一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），两者保持相对静止。则下列说法正确的是（ ）

A．A和B均做简谐运动

B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成反比

C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功

D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功

8．关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（）

A．简谐运动是匀变速运动

B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量

C．简谐运动的回复力可以是恒力

D．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动

二、多选题

9．下列说法正确的是（）

A．做简谐运动的物体一定做机械振动

B．机械振动就是简谐运动

C．简谐运动就是弹簧振子的运动

D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种

10．做简谐运动的物体，相邻二次通过同一位置时，以下物理量一定相同的是（）A．速度B．加速度C．动能D．回复力

11．如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O 点为平衡位置，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下，动能为E k。下列说法正确的是（）

T

A．如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2－t1的最小值小于

2

T

B．如果在t2时刻物块的动能也为E k，则t2－t1的最小值为

2

C．当物块通过O点时，其加速度最小

D．物块在C、D两点的加速度相同

12．如图所示是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像（x－t图像），由图可推知，振子（）

A．在t1和t3时刻具有相同的速度

B．在t3和t4时刻具有相同的速度

C．在t4和t6时刻具有相同的位移

D．在t1和t6时刻具有相同的速度

三、填空题

13．判断下列说法的正误。

（1）小鸟飞走后树枝的往复运动不是机械振动。（____）

（2）弹簧振子同质点一样都是理想化模型。（____）

（3）弹簧振子的x－t图像的曲线就是它的运动轨迹。（____）

（4）弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。（____）

（5）简谐运动的图像表示质点振动的轨迹是正弦曲线。（____）

（6）振动图像中弹簧振子的位移－5 cm小于1 cm。（____）

14．（1）简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从______的规律，即它的振动图像（x－t

图像）是一条_______曲线。

（2）特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是________。

（3）简谐运动的图像

a.描述振动物体的______随______的变化规律。

b.简谐运动的图像是______曲线，从图像上可直接看出不同时刻振动质点的______大小和方向、速度方向以及速度大小的变化趋势。

15．弹簧振子

（1）机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的_____运动，简称振动。

（2）弹簧振子：_____和弹簧组成的系统。

16．弹簧振子的位移—时间图像（x－t图像）

（1）用横坐标表示振子运动的______，纵坐标表示振子离开____位置的位移（x），描绘出

的图像就是_____随_____变化的图像，即x－t图像，如图所示。

（2）振子的位移：振子相对_____位置的位移。

（3）图像的物理意义：反映了振子位置随时间变化的规律，它______（选填“是”或“不是”）振子的运动轨迹。

17．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，速度___________（填“可能”或“一定”）不同，加速度___________（填“可能”或“一定”）相同。

18．如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是________（选填“OC”“AC”或“CO”），从A点直接运动到C点的过程中，振子位移变________（选填“小”或“大”），速度变________（选填“小”或“大”）。

四、解答题

19．如图所示的装置，把小球向右拉开一段距离后释放，可以观察到小球左右运动了一段时间，最终停止运动。

（1）小球的运动具有什么特点？为什么小球最终停止运动？

（2）在横杆上涂上一层润滑油，重复刚才的实验，观察到的结果与第一次实验有何不同？（3）猜想：如果小球受到的阻力忽略不计，弹簧的质量比小球的质量小得多，也忽略不计，实验结果如何？