高考物理总复习机械振动、简谐运动回复力练习(1)

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高考物理总复习机械振动、简谐运动弹簧振子练习(1)

弹簧振子 (1)1．一个弹簧振子做简谐运动的周期是0.025S,当振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s时,振子的运动情况是( )A．正在向右做减速运动 B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动 D．正在向左做加速运动2．做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是 [ ]A．振子通过平衡位置时，速度最大B．振子在最大位移处时，加速度最大C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同D．振子连续两次通过同一位置时，动能相同，动量相同3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐增大C．振子的速率逐渐减小 D．弹簧的弹性势能逐渐减小4．一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s时刻，振子的运动情况是（）A．正在向左做减速运动 B．正在向右做加速运动C．加速度正在减小 D．动能正在减小5．一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反.那么这两个时刻弹簧振子的( )A．速度一定大小相等，方向相反 B.加速度一定大小相等，方向相反C．位移一定大小相等，方向相反 D.以上说法都不正确6．一个弹簧振子，第一次被压缩x后释放做自由振动，周期为T1，第二次被压缩2x后释放做自由振动，周期为T2，关于T1∶T2，有同学认为T1∶T2＝1∶2，你认为此同学的结论（填“对”或“不对”），若不对，T1∶T2应为7．下列说法正确的是( )A．弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中，振子做匀减速运动B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C．当水波通过障碍物时，若障碍的尺寸与波长差不多，或比波长小时，将发生明显的衍射现象D．用两束单色光A、B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长8．有关简谐振动的运动情况，下列说法中正确的是 ( )A．简谐振动是一种匀变速直线运动B．做简谐振动的物体由最大位移处向平衡位置运动时，一定做加速度减少的加速运动C．做简谐振动的物体经过同一位置时，它受到的的回复力一定相同D．做简谐振动的物体经过同一位置时，它运动的速度一定相同9．做机械振动的弹簧振子在运动过程中，下列物理量中在不断发生周期性变化的是（）A．回复力B．周期C．频率D．振幅10．如图所示，弹簧振子在BC两点间振动，O为BC的中点，取向右为正方向，由振动图象可知，t=0.1s，振子的位置在点_____，此后经过_____s，振子第一次达到C点．参考答案：1．答案： B解析：2．答案： ABC解析：3．答案： D解析：4．答案： B解析：5．答案： BC解析：由弹簧振子的振动过程知：这两个时刻振子一定处在关于平衡位置对称的两个位置，但速度方向并不确定，故选BC.6．答案：不对1∶1解析：不对．应为T1∶T2＝1∶1.因为做简谐运动的物体，其周期和频率是由振动系统本身决定的，与振幅的大小无关．7．答案： BCD8．答案： BC解析：试题分析：简谐振动中，加速度时刻发生变化，选项A错误；先后经过同一位置时速度方向可能相反，选项D错误；同理判断选项BC正确，故选BC考点：考查简谐振动点评：本题难度较小，简谐振动中位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的关系一定要理解9．答案： A．解析：做机械振动弹簧振子的周期、频率、振幅都是一个确定的值，不随时间发生不变化，而回复力随时间成周期性改变．故选A10．答案： O；0.15．解析：从x-t图象可以看出，t=0.1s时刻，振子的位移为零，速度为负，故在平衡位置处，且再经过0.15s振子第一次达到C点．。

高中高考物理机械振动

[小题速验](判断正误) 1．简谐运动是匀变速运动。( )
2 ．简谐运动的物体在平衡位置所受合力一定为零。 ( ) 3．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。( ) ) )
4．振幅即振子运动轨迹的长度。( 5．简谐运动的回复力可以是恒力。(
6．弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。( )
续表弹簧振子(水平) 回复力弹簧的弹力提供弹簧处于原长处由振动系统本身决定，与振幅无关弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒 T＝2π 单摆
摆球的重力沿与摆线垂直 (即切向)方向的分力最低点 l g
平衡位置周期
能量转化
重力势能与动能的相互转化，机械能守恒
3．简谐运动的公式与图像 (1)简谐运动的公式 ①动力学表达式： F＝－kx，其中“－”号表示回复力与位移的方向总是相反。注意：k 是常量，由振动系统决定，即使对弹簧振子，k 也不一定是劲度系数。 ②运动学表达式：x＝Asin (ωt＋φ)，其中 A 表示振幅， ω＝2πf 表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)表示简谐运动的相位， φ 叫做初相。
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很大的角度
D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 5° ，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° ，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 Δt T＝ 50
(2)保证摆球在同一竖直平面内振动且摆角小于 10° 。 (3)选择在摆球摆到平衡位置处开始计时，并数准全振动的次数。 (4)摆球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长 l′，用游标卡尺测量摆球的直径，然后算出摆球的半径 r，则摆长 l＝l′ ＋ r。 (5)选用长一米左右的细线。

2023高考物理专题冲刺训练--机械振动(一)--简谐运动的特征、表达式、图像的理解与应用

简谐运动的特征、表达式、图像的理解与应用一、简谐运动的基本特征：对简谐运动的理解受力特点回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反运动特点靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小能量振幅越大，能量越大．在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒周期性做简谐运动的物体的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为T2对称性(1)如图所示，做简谐运动的物体经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等(2)物体由P到O所用的时间等于由O到P′所用时间，即t PO＝t OP′(3)物体往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即t OP＝t PO(4)相隔T2或2n＋1T2(n为正整数)的两个时刻，物体位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反二、简谐运动的图象1．简谐运动的数学表达式：x＝A sin(ωt＋φ)2．根据简谐运动图象可获取的信息(1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ(如图所示)．(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移．(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度的大小和速度的方向，速度的方向也可根据下一时刻物体的位移的变化来确定．(4)某时刻质点的回复力、加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同，在图象上总是指向t轴．(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．3．简谐运动的对称性(如图)(1)相隔Δt ＝nT (n ＝1，2，3…)的两个时刻，弹簧振子在同一位置，位移和速度都相同。

(2)相隔Δt ＝(n ＋12)T (n ＝0，1，2…)的两个时刻，弹簧振子的位置关于平衡位置对称，位移等大反向(或都为零)，速度也等大反向(或都为零)。

高考物理总复习机械振动、简谐运动回复力练习(1)

回复力 (1)1．做简谐运动的质点在某段时间内，其加速度数值越来越大，则在这段时间内（）A．质点的速度越来越大B．质点正在向平衡位置运动C．质点的速度方向与加速度方向一致D．以上说法都不正确2．关于回复力，下列说法正确的是( )A．回复力是指物体离开平衡位置时受到的指向平衡位置的力B．回复力是按力的作用效果命名的，它可能由弹力提供，也可能由摩擦力提供C．回复力可能是某几个力的合力，也可能是某一个力的分力D．振动物体在平衡位置时，其所受合力为零3．做简谐运动的物体经过A点时，加速度的大小是2 m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小是3 m/s2，方向指向A点。

若AB之间的距离是10 cm，它的平衡位置离A点 cm。

4．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A．振子所受回复力逐渐减小 B．振子振幅逐渐减小C．振子速度逐渐减小 D．振子加速度逐渐减小5．做简谐振动的振子在最大位移处时，在下列物理量中，具有最大值的物理量是（）A．动能 B、加速度 C、速度 D、回复力6．一根劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端挂一质量为m的物体，让其上下振动，振幅为A，当物体运动最高点时，其回复力大小为（）A．mg+kA B．mg- kA C．kA D．kA- mg7．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是（）A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移8．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是（）A．可以是恒力B．可以是方向不变而大小变化的力C．可以是大小不变而方向变化的力D．一定是变力9．水平方向振动的弹簧振子做简谐振动的周期为Ｔ，则（）Ａ．若在时间Δｔ内，弹力对振子做功为零，则Δｔ一定是Ｔ／2的整数倍Ｂ．若在时间Δｔ内，弹力对振子做功为零，则Δｔ可能小于Ｔ／2Ｃ．若在时间Δｔ内，弹力对振子冲量为零，则Δｔ一定是Ｔ的整数倍Ｄ．若在时间Δｔ内，弹力对振子的冲量为零，则Δｔ可能小于Ｔ／410．物体做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体（）A．在A点和A′点的位移相同B．在两点处的速度可能相同C．在两点处的加速度可能相同D．在两点处的动能一定相同参考答案：1．答案： C解析：加速度变大，说明质点在向其平衡位置运动。

高考物理专题复习：简谐运动的回复力和能量

高考物理专题复习：简谐运动的回复力和能量一、单选题1．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，平衡位置为O，小球在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（）A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功D．小球在O位置时系统的总能量大于小球在B位置时系统的总能量2．如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，B、C间的距离为10cm，弹簧振子从B运动到C的时间为1s，则下列说法正确的是（）A．当振幅等于4cm时，其周期一定小于2sB．弹簧振子从O运动到C、再从C运动到O的整个过程为一次全振动C．弹簧振子的动能最小时，其势能最大D．弹簧振子的位移最大时，其受到的回复力为03．如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A．弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力B ．0.1s t =时，弹簧振子的位移为2.5cmC ．从0t =到0.2s t =的时间内，弹簧振子的动能持续地增加D ．在0.2s t =与0.6s t =两个时刻，弹簧振子的回复力不相同4．如图，弹簧振子在光滑水平杆上的A 、B 之间做往复运动，下列说法正确的是（）A ．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用B ．从A 向O 运动的过程中速度方向向右，逐渐增大C ．振子由A 向O 运动过程中，回复力逐渐增大D ．在振动过程中，小球的机械能守恒5．如图所示，一轻弹簧与质量为m 的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A 、B 间做简谐运动，O 为平衡位置，C 为AO 的中点，已知OC =h ，弹簧的劲度系数为k ，某时刻物体恰好以大小为v 的速度经过C 点并向上运动，则从此刻开始半个周期的时间内，对质量为m 的物体，下列说法正确的是（）A ．回复力做功为2mghB ．重力势能减少了2mghC ．速度的变化量大小为0D ．通过A 点时回复力的大小为kh6．如图所示，振子在a ，b 间做简谐运动，O 为平衡位置，设向右为正方向，从某一时刻开始()0t =经过12周期，振子具有负方向最大加速度，下列位移x 与时间t 图像中，能正确反映振子振动情况的是（）A．B．C．D．7．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像。

2025版高考物理总复习14第1讲机械振动教案新人教版

第1讲机械振动一、简谐运动1．概念质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条正弦曲线。

2．回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力。

(2)方向：时刻指向平衡位置。

(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力。

3．描述简谐运动的物理量1．表达式(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。

(2)运动学表达式：x＝A sin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相。

2.图象(1)从平衡位置起先计时，函数表达式为x＝A sinωt，图象如图甲所示。

(2)从最大位移处起先计时，函数表达式为x＝A cosωt，图象如图乙所示。

三、简谐运动的两种模型(1)弹簧质量可忽视(1)摆线为不行伸缩的轻细线1．自由振动、受迫振动和共振由图知当f 驱＝f 0时振幅最大。

(推断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

) 1．简谐运动是匀变速运动。

(×)2．简谐运动的回复力与位移大小成正比，方向相同。

(×) 3．单摆在通过平衡位置时，摆球所受合外力为零。

(×) 4．弹簧振子在振动过程中，每周期经过平衡位置两次。

(√) 5．物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。

(√) 6．简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。

(×)1．(简谐运动的特征)(多选)一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位置时，肯定相同的物理量是( )A ．位移B ．速度C ．加速度D ．动能解析做简谐运动的质点，具有周期性。

质点每次经过同一位置时，位移肯定相同，A 项正确；由于加速度与位移大小成正比、方向总是相反，所以加速度相同，C 项正确；速度的大小相同，但方向不肯定相同(可能相同，也可能相反)，所以速度不肯定相同，而动能相同，B 项错误，D 项正确。

答案 ACD2．(单摆)做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的12，则单摆振动的( )A ．频率、振幅都不变B ．频率、振幅都变更C ．频率不变、振幅变更D ．频率变更、振幅不变解析由单摆的周期公式T ＝2πLg可知，单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅A 是反映单摆运动过程中的能量大小的物理量，由E k ＝12mv 2可知，摆球经过平衡位置时的动能不变，由机械能守恒定律知，在最大位移处重力势能不变，则振幅肯定减小，所以C 项正确。

北京海淀区高三物理第六章机械振动和机械波复习总测试

第六章机械振动和机械波第一节简谐运动1．作简谐运动的物体每次通过平衡位置时( )A ．位移为零，动能为零B ．动能最大，势能最小C ．速率最大，振动加速度为零D ．速率最大，回复力不一定为零2．作简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定一样的物理量是( )A ．速度B ．位移C ．回复力D ．加速度3．作简谐运动的物体，回复力和位移的关系是图6－1所给四个图像中的( )图6－14．水平放置的弹簧振子先后以振幅A 和2A 振动，稳定后振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处的过程中，平均速度分别为v 1和v 2，如此( )A ．v 1＝2v 2B ．2v 1＝v 2C ．212v vD ．v 1＝v 25．如图6－2所示，在张紧的绳上挂了a 、b 、c 、d 四个单摆，四个单摆的摆长关系为l c ＞l b ＝l d ＞l a ，先让d 摆摆动起来(摆角小超过5°)，如此如下说法中正确的答案是( )图6－2A ．b 摆发生振动，其余摆均不动B ．所有摆均以一样频率振动C ．所有摆均以一样摆角振动D ．以上说法均不正确6．如图6－3所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连)，并用力向下压球，使弹簧作弹性压缩，稳定后用细线把弹簧拴牢。

烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中( )图6－3A ．球所受合力的最大值不一定大于球的重力值B ．在某一阶段内球的动能减小而它的机械能增加C ．球刚脱离弹簧时的动能最大D．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小7．如图6－4所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在从接触到将弹簧压缩到最短的过程中，如下表示中正确的答案是( )图6－4A．球的加速度的最大值，不一定大于重力加速度gB．球所受弹力的最大值，一定大于其重力的2倍C．小球的动能逐渐减小，而系统的机械能保持不变D．系统的势能先减少后增加8．同一个弹簧振子从平衡位置被分别拉开5cm和2cm，松手后均作简谐运动，如此它们的振幅之比A1∶A2＝______，最大加速度之比a1∶a2＝______，振动周期之比T1∶T2＝______。

2020高中物理第一章机械振动简谐运动的回复力和能量、单摆试题(提高篇)教科版选修3-4

简谐运动的回复力和能量、单摆(提高篇)一、选择题1．简谐运动的回复力（）．A．可以是恒力 B．可以是方向不变而大小变化的力C．可以是大小不变而方向改变的力 D．一定是变力2．关于振幅，以下说法中正确的是（）．A．物体振动的振幅越大，振动越强烈B．一个确定的振动系统，振幅越大振动系统的能量越大C．振幅越大，物体振动的位移越大D．振幅越大，物体振动的加速度越大3．做简谐运动的振子每次通过同一位置时，相同的物理量是（）．A．速度 B．加速度 C．位移 D．动能4．如图所示，能正确反映做简谐运动的物体所受回复力与位移关系的图像是（）．5．汽车在凹凸不平的道路上前进，车厢上下振动．若在某段时间内，车厢做简谐运动．你坐在车厢内，则车厢振动到何位置时，你感到车座对你的支持力最大（）．A．当振动到最低点时 B．当振动到最高点时C．当向上振动经过平衡位置时 D．当向下振动经过平衡位置时6．做简谐运动的弹簧振子质量为0.2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力是4 N；当它运动到平衡位置右侧40 cm时，它的加速度为（）．A．20 m／s2，向右 B．20 m／s2，向左C．40 m／s2，向右 D．40 m／s2，向左7．甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，则可知（）．A．两弹簧振子完全相同B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙=2∶1C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大D ．振子的振动频率之比，甲∶乙=1∶28．做简谐运动的弹簧振子，振子质量为m ，最大速率为v ，则下列说法中正确的是（）． A ．从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零 B ．从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是零到212mv 之间的某一个值 C ．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量一定为零D ．从某时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量的大小可能是零到2v 之间的某一个值9．如图所示，弹簧上面固定一质量为m 的小球，小球在竖直方向上做振幅为A 的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中（）．A ．小球最大动能应等于mgAB ．弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变C ．弹簧最大弹性势能等于2mgAD ．小球在最低点时的弹力大于2mg10．如图所示，光滑槽的半径R 远大于小球运动弧长．今有两个小球（视为质点）同时由静止释放，其中甲球开始时离圆槽最低点O 点远些，则它们第一次相遇的地点在（）．A ．O 点B ．O 点偏左C ．O 点偏右D ．无法确定，因为两小球质量关系未定11．如图所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，则（）．A ．当小球每次通过平衡位置时，动能相同B ．当小球每次通过平衡位置时，速度相同C ．当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D ．撤去磁场后，小球摆动周期变大12．一个单摆，在第一个行星上的周期为T1，在第二个行星上的周期为疋，若这两个行星的质量之比为M1∶M2=4∶1，半径之比R1∶R2=2∶1，则（）．A．T1：T2=1∶1 B．T1∶T2=4∶1C．T1：T2=2∶1 D．T1∶T2=1∶213．如图所示，三根细线于O点处打结，A、B端固定在同一水平面上相距为三的两点上，使AOB 成直角三角形，∠BAO=30°，已知OC线长是L，下端C点系着一个小球（直径可忽略）．下列说法中正确的是（）．T=A．让小球在纸面内摆动，周期2T=B．让小球在垂直纸面方向摆动，其周期2T=C．让小球在纸面内摆动，周期2T=D．让小球在垂直纸面内摆动，周期2二、填空题14．如图所示，摆长为L的单摆放在倾角为θ的光滑斜面上，则此单摆的振动周期为________．15．有五组同学用单摆测定重力加速度，各组的实验器材、数据如下表所示．若各组同学实验操作水平一样，那么第________组同学测定的结果最准确．若该组同学根据自己测得的实验数据作出单摆的振动图像，如图所示，那么该同学测出的重力加速度大小是________m／s2．16．如图所示为一单摆及其振动图像，根据图回答：（1）单摆的振幅为________，频率为________，摆长约为________；图中所示周期内位移x最大的时刻为________．（2）若摆球从E指向G为正方向，α为最大摆角，则图像中O、A、B、C点分别对应单摆中________点．一周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是一势能增加且速度为正的时间范围是________。

高中物理第十一章机械振动简谐运动的回复力和能量达标训练新人教选修

3 简谐运动的回复力和能量更上一层楼基础·巩固1.关于做简谐运动的物体，完成一次全振动的意义有以下说法，其中正确的是( )A.回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B.速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C.动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D.速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程解析：物体第一次回到原来位置时回复力一定回复到原来的大小和方向，但速度的方向不一定相同，所以所经历的过程不一定完成一次全振动，所以选项A 错误；物体从某位置运动到其对称点时，速度的大小和方向都可能相同，但不一定完成一次全振动，所以选项B 错误；动能和势能是标量，没有方向，所以选项C 错误；物体的速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向，所经历的过程一定是一次全振动，所以选项D 正确.答案：D2.关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是（）A.在某一时刻，它的速度和回复力的方向相同，与位移的方向相反B.在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C.在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D.在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小解析：根据F=-kx 可知，位移和回复力的方向始终相反，某点的速度方向是不确定的，可以与位移方向相同，也可以与位移方向相反，所以选项A 正确；质点的位移方向与加速度方向始终相反，所以选项B 错误；质点振动过程中，当回复力增大时，其势能增加，根据机械能守恒定律，其动能必然减小，所以选项C 错误；当质点的势能减小时，位移减小，回复力减小，质点的加速度大小也减小，所以选项D 正确. 答案：AD3.如图11-3-10所示，在不滑水平桌面上有弹簧振子，弹簧的劲度系数为k ，开始时振子被拉到平衡位置O 的右侧A 处，此时拉力大小为F ，然后轻轻释放振子，振子从初速度为零的状态开始向左运动，经过时间t 后，第一次到达平衡位置O 处，此时振子的速度为v ，则在这个过程中振子的平均速度为（）图11-3-10A.等于2v B.等于ktF C.大于2v D.等于不为零某值，但由题设条件无法求出解析：由于振子从A→O 的运动不是匀变速直线运动，而是加速度减小的变速直线运动，故v ＜20A v v ，即A 、C 选项不对;由F 回=kx 知，A→O 位移大小为k F ，据平均速度定义v =t s =ktF ，故B 选项对. 答案：B4.对于弹簧振子,其回复力和位移的关系,在图11-3-11中正确的是( )图11-3-11解析：根据公式F=-kx，可以判断回复力与位移的图象为一条直线，斜率为负，所以选项C正确.答案：C5.一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图11-3-12（a）所示，它的振动图象如图11-3-12（b）所示，设向右为正方向，则OB=_______________cm，第0.2 s末质点的速度方向是_________________，加速度大小为_______________；第0.4 s末质点加速度方向是_______________；第0.7 s时，质点位置在_______________区间，质点从O运动到B再到A需时间t=_______________s，在4 s内完成_______________次全振动.图11-3-12解析：（1）从图象上看出振幅是5 cm，所以OB=5 cm.（2）根据正方向的规定及振动图象知，质点从位置B开始计时，第0.2s末，质点回到平衡位置O，向负方向运动，所以此时速度方向从O指向A，位移为0.由F=-kx可知F=0，所以加速度ａ=0.（3）第0.4 s末质点到达A点，位移为负，回复力F应为正，此时加速度方向由A指向O.（4）第0.7 s时，位移为正，质点在OB之间.（5）从图象中读出T=0.8 s，则从O经B到A需时间t=3T/4=0.6 s.（6）由于T=0.8 s，则4 s内完成全振动ｎ=4/0.8次=5次.答案：5 O→A 0 OB 0.6 56.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的速度随时间变化的图象如图11-3-13所示,图中Oa段和de段为直线,则根据此图象可知:小孩和蹦床相接触的时间为______________________；加速度最大的时刻是_______________.图11-3-13解析：由图可以看出直线ｏａ表示与蹦床接触前，即自由落体过程，直线ｄｅ表示与蹦床接触后，即竖直上抛过程.所以小孩与蹦床接触的时间为t5-t1，加速度最大应对应最低点，即速度为零的t3时刻.答案：t5-t1 t3综合·应用7.(2004天津理综)公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t=0，其振动图象如图11-3-14所示，则( )图11-3-14A.t=41T 时，货物对车厢底板的压力最大B.t=21T 时，货物对车厢底板的压力最小 C.t=43T 时，货物对车厢底板的压力最大 D.t=43T 时，货物对车厢底板的压力最小解析：当货物有竖直向上的最大加速度时，处于超重状态，货物的车厢的压力最大，即在t=43T 时，货物对车厢底板的压力最大，所以选项C 正确，选项A 错误；当货物有竖直向下的最大加速度时，处于失重状态，即t=41T 时，货物对车厢底板的压力最小，所以选项B 、D 错误. 答案：C8.(经典回放)如图11-3-15所示，为一弹簧振子的振动图象，由此可知（）图11-3-15A.在t 1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大B.在t 2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C.在t 3时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小D.在t 4时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大解析：从图象的横坐标和纵坐标可以知道此图是机械振动图象，图中所描述的是一个质点在不同时刻的位置，t 2、t 4是在平衡位置，t 1、t 3是在最大位移处，头脑中应出现一个弹簧振子的实物图，根据弹簧振子振动的特征，弹簧振子在平衡位置时的速度最大，加速度为零，即弹力为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大，即弹力最大，所以选项B 正确.答案：B9.已知弹簧振子的质量是2 kg ，当它运动到平衡位置左侧2 cm 时受到的回复力是4 N ，求：当它运动到平衡位置右侧4 cm 时，受到的回复力的大小和方向以及加速度的大小和方向.解析：由F=-kx ，所以力F 1的大小：F 1=kx 1，由此可解得:k=200 N/m 则：F 2=kx 2=200×4×10-2 N=8 N ，由于位移向右，回复力F 2方向向左.根据牛顿第二定律:a 2=282 m F =4 m/s 2，方向向左. 答案：回复力大小为8 N ，方向向左；加速度的大小为4 m/s 2，方向向左.10.一轻质弹簧直立在地面上，其劲度系数为k=400 N/m ，弹簧的上端与空心物体A 连接，物体B 置于A 内，B 的上下表面恰好与A 接触，如图11-3-16所示，A 和B 的质量均为1 kg ，先将A 向上抬高使弹簧伸长5 cm 后从静止释放，A 和B 一起做上下方向的简谐运动，已知弹簧的弹性势能决定于弹簧形变大小（g取10 m/s 2,阻力不计）求：图11-3-16（1）物体A 的振幅；（2）物体B的最大速率；（3）在最高点和最低点A对B的作用力.解析：（1）振子在平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧被压缩Δx(m A+m B)g=kΔxΔx=(m A+m B)g/k=5 cm开始释放时振子处在最大位移处，故振幅A为：A=5 cm+5 cm=10 cm.（2）由于开始时弹簧的伸长量恰等于振子在平衡位置时弹簧的压缩量，故弹簧势能相等，设振子的最大速率为v，从开始到平衡位置，根据机械能守恒定律：mg·A=mv2/2v=gA2=1.4 m/s即B的最大速率为1.4 m/s.（3）在最高点，振子受到的重力和弹力方向相同，根据牛顿第二定律：a=BA BAm mg mm xk+++∆)(=20 m/s2A对B的作用力方向向下，其大小F N1为：F N1=m B a-m B g=10 N在最低点，振子受到的重力和弹力方向相反，根据牛顿第二定律：a=BA BAm mg mmAxk++-+∆)()(=20 m/s2A对B的作用力方向向上，其大小F N2为：F N2=m B a+m B g=30 N.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．物体在做以下各种运动的过程中，运动状态保持不变的是（）A ．匀速直线运动B ．自由落体运动C ．平抛运动D ．匀速圆周运动2．一辆汽车在公路上匀速行驶的速度为15m/s ，正常匀速行驶过程中发现前方35m 处有一个特殊路况，驾驶员刹车减速，汽车停在该特殊路况前2m 处。

高三物理总复习简谐运动习题及答案解析

物理总复习：简谐运动一、选择题1、做简谐振动的物体，振动周期为2s，从振子经过平衡位置时开始计时，那么当t = 1.2s 时，物体（）A．正在做加速运动，且加速度逐渐增大B．正在做加速运动，且加速度逐渐减小C．正在做减速运动，且加速度逐渐增大D．正在做减速运动，且加速度逐渐减小2、做简谐振动的物体，每一次通过同一位置时，都具有相同的（）A．速度B．加速度C．动能D．回复力3、（2016 时后模拟）简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是（）A. 周期B. 频率C. 振幅D. 位移4、如图所示，一个弹簧振子在AB间作简谐振动，O是平衡位置。

以某时刻作为计时零点(t=0)，过1/4周期，振子具有正方向的最大速度。

那么图中四个图线中哪个能够正确反映振子的振动情况( )5、一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。

若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M 点还需的时间是（）A.8sB.4sC.14sD.10 3s6、如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等。

先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（）A．其它各摆摆动周期跟A摆相同B．其它各摆振动振幅大小相同C．其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最大D．其它各摆振动周期大小不同，D摆周期最大7、一个弹簧振子做简谐振动，周期为T ，设t 1时刻振子不在平衡位置，经过一段时间到t 2时刻，它的速度与t 1时刻的速度大小相等、方向相同。

若t 2-t 1<T/2，则( )A ．t 2时刻振子的加速度一定跟t 1时刻大小相等、方向相反B ．在(t 1+t 2)/2时刻，振子处在平衡位置C ．从t 1到t 2时间内，振子的运动方向不变D ．从t 1到t 2时间内，振子的回复力的方向不变8、图(a)是演示简谐振动图象的装置。

当盛沙漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上的直线OO 1代表时间轴。

(压轴题)高中物理选修一第二章《机械振动》测试(含答案解析)(1)

一、选择题1．(0分)[ID：127385]关于单摆，下列说法正确的是（）A．物体能被看作单摆的条件是摆动时摆角要小于5︒B．摆角小于5︒时振动的频率与振幅无关C．细线拉力与重力的合力提供回复力D．摆动到最低点时摆球合力为零2．(0分)[ID：127381]如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。

当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图乙。

下列说法正确的是（）A．稳定时b摆的振幅最大B．稳定时b摆的周期最大C．由图乙可以估算出b摆的摆长D．由图乙可以估算出c摆的摆长3．(0分)[ID：127370]“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，现代亦有许多仿制的工艺品。

倒些清水在其中，用手掌摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，还会溅起层层水花。

现某同学用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，则关于溅起水花强弱的描述正确的是（）A．溅起水花越来越弱B．溅起水花越来越强C．溅起水花先变弱后变强D．溅起水花先变强后变弱4．(0分)[ID：127361]如图所示，质量为1m的物体A放置在质量为2m的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A受到的回复力的大小等于（）A ．0B ．kxC ．121m kx m m D ．12m kx m 5．(0分)[ID ：127355]振动的单摆小球通过平衡位置时，关于小球受到的回复力、合力及加速度的说法中正确的是( ) A ．回复力为零，合力也为零 B ．回复力不为零，方向沿轨迹的切线 C ．合力不为零，方向沿轨迹的切线D ．合力不为零，加速度不为零，方向指向悬点6．(0分)[ID ：127347]下列关于简谐运动的说法，正确的是（） A ．只要有回复力，物体就会做简谐运动 B ．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大C ．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同D ．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反 7．(0分)[ID ：127346]一弹簧振子做简谐运动，周期为T （）A ．若t 和（t +△t ）时刻振子运动速度的大小相等、方向相同，则△t 一定是2T的整数倍 B ．若t 和（t +△t ）时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则△t 一定是2T的整数倍 C ．若△t =T ，则t 和（t +△t ）时刻振子运动的加速度一定相等 D ．若△t =2T，则t 和（t +△t ）时刻弹簧的长度一定相等 8．(0分)[ID ：127339]如图所示，将可视为质点的小物块用轻弹簧悬挂于拉力传感器上，拉力传感器固定于天花板上，将小物块托起一定高度后释放，拉力传感器记录了弹簧拉力F 随时间t 变化的关系如图所示。

(新教材)高中物理第二章机械振动3简谐运动的回复力和能量练习

简谐运动的回复力和能量基础巩固练25分钟·满分60分一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1．物体做简谐运动的过程中，下述物理量中保持不变的是( B )A ．速度B ．振幅C ．势能D ．动能解析：做简谐运动的物体，振幅保持不变，速度、动能、势能随时间变化，故选B 。

2．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是( B )A ．速度、加速度和动能B ．加速度、动能、回复力和位移C ．加速度、速度、动能和位移D ．位移、动能、速度和回复力解析：振子每次经过同一位置时，其加速度、动能、回复力和位移总相同，故选B 。

3．一个质点做简谐运动的图像如图所示，在t 1和t 2这两个时刻，质点的( B )A ．加速度相同B ．速度相同C ．回复力相同D ．位移相同解析：在t 1和t 2时刻，质点的加速度、回复力和位移大小相等方向相反，而速度的大小和方向相同，故选B 。

4．(2020·浙江省慈溪市高二上学期期末)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( B )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12倍 D ．两弹簧振子所受回复力最大值之比F 甲∶F 乙＝2∶1解析：由于无法确定两弹簧振子的k 和m ，所以选项A 、D 错误；由图线可知，f 甲＝2f 乙，T 乙＝2T 甲，故选项B 正确，C 错误。

5．(多选)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( AD )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解析：回复力是根据作用效果命名的力，不是做简谐运动的物体受到的具体的力，它是由物体受到的具体的力所提供的，在题图情景中弹簧的弹力充当回复力，故A 正确，B 错误；回复力与位移的大小成正比，由A 向O 运动过程中位移的大小在减小，故此过程中回复力逐渐减小，C 错误；回复力总是指向平衡位置，故D 正确。

高中物理第十一章机械振动 3 简谐运动的回复力和能量自主练习新人教版选修3-41

简谐运动的回复力和能量我夯基我达标1.做简谐运动的弹簧振子，每次经过同一点a （a 点在平衡位置和最大振幅之间）时（ )A.速度相同B.加速度相同C.动能相同D.势能相同思路解析：弹簧振子每次经过同一点a ，振子的位移每次相同，回复力相同，则加速度相同;速度的大小相等，方向相反，动能相同，据机械能守恒定律可知，系统势能也相同. 答案：BCD2.如图11-3-3甲所示，A 、B 两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A 、B 始终保持相对静止，图乙中能正确反映振动过程中A 受摩擦力F f 与振子的位移x 关系的图线应为（ )甲乙图11-3-3思路解析：在振动过程中A 、B 始终保持相对静止，可以把A 、B 看成整体，受力分析，设A 、B 的质量为m a 、m b ，弹簧的劲度系数为k ，则有（m a +m b ）a=-kx ，a=-B A m m kx +,A 受摩擦力F f =B A A m m m +kx ，所以F f 与位移的关系是F f =-BA A m m m +kx. 答案：C3.如图11-3-4所示，弹簧一端固定在天花板上，另一端挂一质量为m 的物体，今托住物体使弹簧没有发生形变然后将物体无初速度释放而做简谐运动，在物体从开始运动到最低点的过程中物体的重力势能____________，弹性势能____________，动能____________，（填“增大”或“减小”）而总的机械能____________.图11-3-4思路解析：固定在天花板上的弹簧做简谐运动，选地板为重力势能的零势面，物体从开始运动到最低点这一过程中，物体离地面的距离不断减小，则重力势能不断减小，弹簧的长度不断增大，则弹性势能不断增大，物体不断运动.到达平衡位置时，速度增大到最大，由平衡位置运动到最低点过程中，速度不断减小，所以动能先增大后减小，但总机械能不变.答案：减小增大先增大后减小不变4.如图11-3-5所示，质量为m的物块A放在木板B上，而B固定在竖直弹簧上.若使A随B 一起沿竖直方向做简谐运动而始终不脱离，则充当A的回复力的是_________，当A的速度达到最大值时，A对B的压力大小为____________.图11-3-5思路解析：对A受力分析，它受到重力和B对它的支持力，A和B一起做简谐运动，A的回复力是由重力和支持力的合力提供的，当回复力和重力平衡时，A的速度最大，即有f a=mg.答案：重力和支持力的合力 mg5.把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图11-3-6所示.下列结论正确的是（ )图11-3-6A.小球在O位置时，动能最大，加速度最小B.小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大C.小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功D.小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加思路解析：振子在以O为平衡位置，在A、B之间振动，在O点时，动能最大，回复力为零，加速度最小，在A、B位置时，动能最小，回复力最大，加速度最大.从A到O回复力做正功，从O到B回复力做负功，小球从B到O过程，弹簧弹力做功，弹簧振子的机械能不变.答案：A我综合我发展6.如图11-3-7所示，质量为m的砝码，悬挂在轻质弹簧的下端，砝码在竖直方向上自由振动.证明砝码做简谐运动.图11-3-7思路解析：做简谐运动物体受力特征f=-kx，因而只要证明回复力与位移大小成正比，方向相反就证明了该物体的振动是简谐运动.答案：设弹簧的劲度系数为k，当砝码在平衡位置时，弹簧伸长x0，此时，mg-kx0=0，即kx0=mg，如图甲所示，当砝码经过任意位置时，受力情况如图乙所示，此时弹簧的伸长量为x0+x，砝码所受合力为：f=mg-k(x0+x)=-kx，所以f=-kx( x是质点离开平衡位置的位移)，f与x方向总相反，所以砝码的运动为简谐运动.7.一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振子的平衡位置位于x轴的O点，图11-3-8中的a、b、c、d为四个不同的振动状态，四点表示振子的位置，四点上的箭头表示运动的方向，图11-3-9中给出①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象（ )图11-3-8图11-3-9A.若规定状态a时t=0,则图象为①B.若规定状态b时t=0,则图象为②C.若规定状态c时t=0,则图象为③D.若规定状态d时t=0,则图象为④思路解析：a质点t=0时刻位移为3，由①振动图线可知a向x正方向运动，则选项A正确.B 质点t=0时刻位移为2，②振动图线不在位移2处，选项B错.c质点t=0时位移为-2，向x 方向运动，选项C正确.d质点t=0时，位移为-4，与④振动图线一致，选项D正确.答案：ACD8.如图11-3-10所示，质量为m的密度计插在密度为ρ的液体中.已知密度计圆管的直径为d，试证明密度计经竖向推动后在竖直方向上的振动是简谐运动（液体对运动的阻力忽略不计）.图11-3-10思路解析：密度计处于平衡位置时，受到的浮力Q=mg.当密度计有一向下的位移x 时，则受到的浮力Q′=Q+π(2d )2xρg.此时所受合力F=Q′-mg=Q′-Q=π(2d )2xρg,方向向上，和位移x 方向相反.当密度计有一向上位移x 时，则受到的浮力Q″=Q -π(2d )2xρg.此时所受合力F=mg-Q″=Q -Q″=π(2d )2xρg，方向向下，和位移x 方向相反. 总之，密度计无论在什么位置，合力F 总等于π(2d )2xρg，其方向总和位移x 方向相反.令k=π(2d )2ρg，可得F=-kx.所以密度计经竖向推动后在竖直方向上的振动是简谐运动.欢迎您的下载，资料仅供参考！。

高中物理《简谐运动》微课精讲+知识点+教案课件+习题

知识点：一、简谐运动定义1．机械振动物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动。

机械振动的条件是：（1）物体受到回复力的作用；（2）阻力足够小。

2．回复力使振动物体返回平衡位置的力叫回复力。

回复力时刻指向平衡位置。

回复力是以效果命名的力，它是振动物体在振动方向上的合外力，可能是几个力的合力，也可能是某个力或某个力的分力，可能是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。

3．简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫简谐运动。

表达式为：F＝－kx。

4．描述简谐运动的物理量（1）位移x：由平衡位置指向振子所在处的有向线段，最大值等于振幅；（2）振幅A：是描述振动强弱的物理量。

（一定要将振幅跟位移相区别，在简谐运动的振动过程中，振幅是不变的，而位移是时刻在改变的）（3）周期T：是描述振动快慢的物理量。

频率f=1/T二、理解简谐运动重难点1．平衡位置的理解平衡位置是做机械振动物体最终停止振动后振子所在的位置，也是振动过程中回复力为零的位置。

（1）平衡位置是回复力为零的位置；（2）平衡位置不一定是合力为零的位置；（3）不同振动系统平衡位置不同：竖直方向的弹簧振子，平衡位置是其弹力等于重力的位置；水平匀强电场和重力场共同作用的单摆，平衡位置在电场力与重力的合力方向上。

2．回复力的理解（1）回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力，但不一定是物体受到的合外力。

（2）性质上，回复力可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。

（3）回复力的方向总是“指向平衡位置”。

（4）回复力的作用是使振动物体回到平衡位置。

3．简谐运动（1）简谐运动的判定在简谐运动中，回复力的特点是大小和位移成正比，方向与位移的方向相反，即满足公式F=-kx。

所示对简谐运动的判定，首先要正确分析出回复力的来源，再根据简谐运动中回复力的特点进行判定。

（2）简谐运动的特点周期性：简谐运动的物体经过一个周期或n个周期后，能回复到原来的运动状态，因此处理实际问题时，要注意多解的可能性或需定出结果的通式。

学年高中学习物理第十一章节机械振动第节简谐运动回复力及能量总结练习含解析新人教版选修

简谐运动的回复力和能量A组(25分钟)1.沿水平方向振动的弹簧振子如下图,振子的受力情况是()A.重力、支持力和弹簧的弹力B.重力、支持力、弹簧弹力和回复力C.重力、支持力和回复力D.重力、支持力、摩擦力和回复力解析：回复力是按力的作用效果命名的,不是性质力,在对物体进行受力分析时是对性质力进行分析,因此不能添加上回复力,回复力可以是几个力的合力,也可以是某个力的分力,应选项B、C、D错误,A正确。

答案：A2.关于简谐运动,以下说法正确的选项是()B.加速度、速度方向永远一致C.在平衡位置加速度、速度均到达最大值D.在平衡位置速度到达最大值,而加速度为零解析：回复力是把物体拉回到平衡位置的力,选项A正确;加速度方向始终指向平衡位置,速度方向可能指向平衡位置,也可能背向平衡位置,选项B错误;平衡位置位移为零,据a=-kxm知加速度为零,势能最小,动能最大,速度最大,选项C错误,D正确。

答案：AD3.某质点做简谐运动的图象如下图,以下说法正确的选项是()A.t1,t2时刻的速度相同t1到t2这段时间内,速度与加速度同向t2到t3这段时间内,速度变大,加速度变小D.t1和t3时刻的加速度相同解析：t1时刻振子速度最大,t2时刻振子的速度为零,故A不正确;t1到t2这段时间内,质点远离平衡位置,故速度背离平衡位置,而加速度指向平衡位置,所以二者方向相反,故B不正确;在t2到t3这段时间内,质点向平衡位置运动,速度在增大,而加速度在减小,故C正确;t1和t3时刻振子在平衡位置,故加速度均为零,选项D正确。

答案：CD4.关于简谐运动中弹簧振子的合力和位移的关系,图中表示正确的选项是()解析：根据F=-kx可知,回复力与位移的关系图象为一条直线,斜率为负值,选项C正确。

答案：C5.当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,以下说法正确的选项是()A.振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等,弹性势能相同B.振子从最低点向平衡位置运动过程中,弹簧弹力始终做负功D.振子在运动过程中,系统的机械能守恒解析：振子在平衡位置两侧往复运动,速度相同的位置可能出现在关于平衡位置对称的两点,这时弹簧长度不等,A错;振子由最低点向平衡位置运动的过程中,弹簧对振子施加的力指向平衡位置,应做正功,B错;振子运动中的回复力由弹簧振子所受合力提供且运动中机械能守恒,故C、D对。

(必考题)高中物理选修一第二章《机械振动》测试题(答案解析)(1)

一、选择题1．一弹簧振子做简谱运动，它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（）A．在t从0到2s时间内，弹簧振子做加速运动B．在t1=3s和t2=5s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相同C．在t2=5s和t3=7s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D．在t从0到4s时间内，t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功瞬时功率最大2．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。

开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。

现匀速转摇把，转速为240r/min。

则（）A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4HzC．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做负功3．弹簧振子的质量为M，弹簧劲度系数为k，在振子上放一质量为m的木块，使两者一起振动，如图。

木块的回复力F是振子对木块的摩擦力，F也满足F k x=-'，x是弹簧的伸长（或压缩）量，那么kk'为（）A．mMB．mM m+C．MM m+D．Mm4．劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（）A．振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向B．振子的速度方向指向x轴的负方向C．在0~4s内振子作了1.75次全振动D．在0~4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为05．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。

以竖直向上为正方向，物块做简谐运动的表达式为y=0.1sin5πt(m)。

t=0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下，t=0.3s时，小球恰好与物块处于同一高度，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计，以下判断正确的是（）A．h=0.35 mB．简谐运动的周期是 0.2 sC．0.3 s 内物块运动的路程是 0.1 mD．t=0.35s 时，物块与小球运动方向相同6．摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图所示，选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知（）A．甲、乙两单摆的摆长之比是4 9B．t a时刻甲、乙两单摆的摆角相等C．t b时刻甲、乙两单摆的势能差最小D．t c时刻甲、乙两单摆的速率相等7．有一星球其半径为地球半径的2倍，平均密度与地球相同，今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面，摆钟的秒针走一圈的实际时间变为A ．0.5minB ．0.7minC ．1.4minD ．2min8．如图所示的单摆，摆球a 向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b 发生碰撞，并粘在一起，且摆动平面不便．已知碰撞前a 球摆动的最高点与最低点的高度差为h ，摆动的周期为T ，a 球质量是b 球质量的5倍，碰撞前a 球在最低点的速度是b 球速度的一半．则碰撞后A ．摆动的周期为56T B ．摆动的周期为65T C ．摆球最高点与最低点的高度差为0.3hD ．摆球最高点与最低点的高度差为0.25h9．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10．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 10cmB ．质点做简谐运动的周期为 4sC ．在 t=4s 时质点的加速度最大D ．在 t=4s 时质点的速度最大11．一个做简谐运动的质点,它的振幅是5 cm,频率是2.5 Hz,该质点从平衡位置开始经过2.5 s后,位移的大小和经过的路程为( )A．5 cm、12.5 cmB．5 cm、125cmC．0、30cmD．0、125 cm12．一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20 N/cm，则 ( )A．图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N，方向指向x轴的负方向B．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的负方向C．在0～4 s内振子做了1.75次全振动D．在0～4 s内振子通过的路程为3.5 cm13．一根自由长度为10cm的轻弹簧，下端固定，上端连一个质量为m的物块P．在P上再放一个质量也是m的物块Q．系统静止后，系统静止后，弹簧长度为6cm，如图所示．如果迅速向上移去Q．物块P将在竖直方向做简谐运动．此后，弹簧的最大长度是（）A．8cm B．9cm C．10cm D．11cm14．一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是（）A．1t时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力为零B．2t时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大C．3t时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小D．4t时刻摆球速度最小，悬线对它的拉力最大15．如图，O点为弹簧振子的平衡位置，小球在B、C间做无摩擦的往复运动．若小球从C点第一次运动到O点历时0.1s，则小球振动的周期为（）A．0.1s B．0.2s C．0.3s D．0.4s二、填空题16．如图为一单摆的共振曲线。

机械振动试题(含答案)(1)

D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大
18．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s．下列说法正确的是（）
（3）他以摆长（L）为横坐标、周期的二次方（T2）为纵坐标作出了T2－L图线，由图象测得的图线的斜率为k，则测得的重力加速度g=_________．（用题目中给定的字母表示）
（4）小俊根据实验数据作出的图象如图所示，造成图象不过坐标原点的原因可能是_________．
24．将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离，，并通过改变而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地重力加速度g．
机械振动试题(含答案)(1)
一、机械振动选择题
1．如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（）
A．在时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大
B．从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为A
A．t0时刻弹簧弹性势能最大B．2t0站时刻弹簧弹性势能最大
C．时刻弹簧弹力的功率为0D．时刻物体处于超重状态
13．如图所示为某物体系统做受迫振动的振幅A随驱动力频率f的变化关系图，则下列说法正确的是

高中物理第十一章机械振动简谐运动的回复力和能量成长训练新人教选修

3 简谐运动的回复力和能量主动成长夯基达标1.关于简谐运动中的回复力，下列说法正确的是（）A.一定是恒力B.可以是方向不变而大小变化的力C.可以是大小不变而方向变化的力D.一定是变力思路解析：由简谐运动的回复力F=-kx 知：回复力大小时刻发生变化；由于做简谐运动的物体是在平衡位置两侧做往复运动，回复力始终指向平衡位置，故其方向做周期性变化.答案：D2.一个弹簧振子总能量为E ，如果简谐振动的振幅增加为原来的2倍，重物质量增加为原来的4倍，是总能量变为原来的（）A.2倍B.4倍C.21D.41 思路解析：弹簧振子总能量为动能和势能之和，当弹簧振子运动到最大位移处时，总能量等于其势能，如振幅增加到原来的2倍时，势能增加为原来的4倍，即总能量为原来的4倍；而质量增加不会影响到振子的总能量.答案：B3.关于振动物体的平衡位置，下列说法正确的是（）A.加速度改变方向的位置B.回复力为零的位置C.速度最大的位置D.加速度最大的位置思路解析：简谐运动是振动物体在平衡位置两侧所做的往复运动.当振动物体在平衡位置时，回复力为零，回复力的加速度为零，速度最大.答案：ABC4.一个弹簧振子振动过程中的某段时间内，其加速度数值越来越大，即在这段时间内（）A.振子的速度越来越大B.振子正在向平衡位置运动C.振子的弹性势能越来越大D.振子的速度方向与位移方向相反思路解析：在弹簧振子运动的过程中回复力、加速度、弹性势能均随位移的增大而增大，速度、动能随位移的增大而减小.某段时间内加速度数值增大，可见位移增大，物体在远离平衡位置，速度方向与位移方向相同，速度正在减小，弹性势能增大.答案：C5.卡车在平直道路上行驶，卡车车厢装满货物，由于路面不是很平，车厢发生上下振动，货物也随车厢上下振动但不脱离车厢底板，假如货物上下做简谐运动，运动位移图象如图11-3-5所示，在图象上取a 、b 、c 、d 四点，货物对车厢底板的压力小于货物的重力的是（）图11-3-5A.aB.bC.cD.d思路解析：货物在振动过程中，合外力始终指向平衡位置，在平衡位置处加速度为0，压力大小等于重力；在a 点，加速度向下，mg-F=ma,F=mg-ma,则F 小于重力；在c 点，加速度向上，F-mg=ma,F 大于重力. 答案：A6.如图11-3-6所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端与一薄板连接，薄板的质量不计，板上放一重物，用手将重物往下压，然后将手撤去，则重物被弹离之前的运动情况是（）图11-3-6A.加速度一定增大B.加速度一直减小C.加速度先减小后增大D.加速度先增大后减小思路解析：竖直方向的弹簧振子的振动也是简谐运动，但它们的平衡位置不是弹簧原长的自由端，而是将弹簧压缩（或伸长）一段长度后的平衡位置，因此从这一位置再将弹簧压缩（或伸长）以后放手，它的加速度是先减小，到达平衡位置以后再增大.答案：C7.如图11-3-7所示，质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上，B 与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A 、B 之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k ，当物体离开平衡位置的位移为x 时，A 、B 间摩擦力的大小等于（）图11-3-7 A.0 B.kx C.kx M m D.kx mM m + 思路解析：当物体离开平衡位置的位移为x 时，振动物体的加速度大小为M m kx m M F a +=+=,由于物体A 所受回复力由静摩擦力提供，所以F f =ma=.mM kx m +• 答案：D8.如图11-3-8所示，一物体自某一高度处自由下落，恰好落在直立于地面的轻弹簧上的a 点处，到b 点处弹簧被压缩到最短，并又将物体弹回.设弹簧始终处于弹性形变范围内，以下判断正确的是（）图11-3-8A.物体从a 下降到b 的过程中，动能不断变小B.物体从b 上升到a 的过程中，动能不断变大C.物体从a 下降到b ，以及从b 上升到a 的过程中，动能都是先增大后减小D.物体在b 点时，所受合力不为零思路解析：物体在压缩弹簧过程中，速度最大的位置在合力为零的位置，此位置在ab 之间，由上升和下降过程的对称性可知A 、B 均错，C 、D 项正确.答案：CD9.甲、乙两弹簧振子质量相等，弹簧也相同，其振动图象如图11-3-9所示，则它们振动的机械能大小关系是E 甲____________E 乙（填“＞”“=”或“＜”）；振动频率的大小关系是f 甲____________f 乙；在0—4 s 内，甲的加速度正向最大的时刻是___________，乙的速度正向最大的时刻是___________.图11-3-9思路解析：想象甲、乙两弹簧振子沿x 轴振动，O 为其平衡位置，则联系图象可知，甲的振幅大于乙的振幅，故有E 甲＞E 乙；甲的周期大于乙的周期，故有f 甲＜f 乙.联系甲弹簧振子在第一周期内沿x 轴的振动情形可知，在3 s 时刻，甲正在负向极端位置，弹簧伸长最长，故此刻有最大的正向加速度.当物体通过平衡位置时速度最大，联系乙弹簧振子沿x 轴振动的前两个全振动的情景，由图象知乙在1 s 、3 s 末两个时刻沿x 轴正向通过平衡位置，故这两时刻有正向最大速度.答案：＞＜ 3 s 1 s 、3 s10.如图11-3-10所示，弹簧一端固定在天花板上，另一端连一质量为m 的物体，先托住物体使弹簧没有发生形变，然后将物体无初速度释放而做简谐运动，在物体从开始运动到最低点的过程中物体的重力势能___________，弹性势能___________，动能____________________，而总的机械能___________.图11-3-10思路解析：固定在天花板上的弹簧做简谐运动，选地面为重力势能的零势能面，物体从开始运动到最低点这一过程中，物体离地面的距离不断减小，则重力势能不断减小，弹簧的长度变长，因此，弹性势能不断增大.物体向下运动过程中，速度先增大后减小，故动能也是先增大后减小，但总机械能不变. 答案：减小增大先增大后减小不变11.如图11-3-11所示，质量为m 的物块A 放在木板B 上，而B 固定在竖直弹簧上，若使A 随B 一起沿竖直方向做简谐运动而始终不脱离，则充当A 的回复力的是_________________，当A 的速度达到最大值时，A 对B 的压力大小为___________.图11-3-11思路解析：对A 受力分析，它受到重力和B 对它的支持力.即A 的回复力是由重力和支持力的合力提供的. 答案：重力和支持力的合力 mg12.已知弹簧振子的质量是2 kg ，当它运动到平衡位置左侧2 cm 时受到的回复力是4 N ，求：当它运动到平衡位置右侧4 cm 时，受到的回复力的大小和方向以及加速度的大小和方向.解：由F=kx ，当弹簧振子运动到平衡位置左侧x 1=2 cm 时，其回复力F 1=4 N ，则./211cm N x F k ==. 当它运动到平衡位置右侧x 2=4 cm 时，受到的回复力应向左，大小F 2=kx 2=2×4 N=8 N.由牛顿第二定律知加速度方向也向左，大小22/28s m m F a ===4 m/s 2. 答案：8 N ，方向向左 4 m/s 2,方向向左13.如图11-3-12所示，一质量为M 的无底木箱放在水平地面上，一轻质弹簧一端悬于木箱的上边，另一端挂着用细线连接在一起的两物体A 和B ，m a =m b =m.剪断A 、B 间的细线后，A 正好做简谐运动.则当A 运动到最高点时，木箱对地面的压力为多大？图11-3-12解：未剪断细线前，弹簧弹力F 1=2mg,剪断细线后瞬间A 物体受力为向上的弹力F 1=2mg 和向下的重力mg ，故其加速度a 1=（F 1-mg ）/m=g,方向向上.由简谐运动的对称性知，当A 物体做简谐运动运动到最高点时，加速度a 2=g 、方向向下，此时弹簧弹力为零，则木箱对地面压力F N =Mg.答案：Mg走近高考14.（经典回放）图11-3-13为一弹簧振子的振动图象，由此可知（）图11-3-13A.在t 1时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大B.在t 2时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小C.在t 3时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小D.在t 4时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大思路解析：在t 1、t 3时刻，振子位于最大位移处，速度最小，动能最小，所受弹力最大；t 2、t 4时刻，振子位于平衡位置，速度最大，动能最大，弹力最小，故正确选项为B.答案：B15.如图11-3-14所示，A 、B 两物体组成弹簧振子，在振动过程中，A 、B 始终保持相对静止，图11-3-15中能正确反映振动过程中A 所受摩擦力F f 与振子的位移x 关系的图线应为（）图11-3-14图11-3-15思路解析：在振动过程中A 、B 始终保持相对静止，可以把A 、B 看成整体，设A 、B 的质量为m a 、m b ，弹簧的劲度系数为k ，则有（m A +m B ）a=-kx,BA m m kx a +-=,A 受摩擦力F f =m A a=kx m m mB A A +-,所以F f 与位移的关系是.kx m m m F BA A f +-= 答案：C16.一个振子在平衡位置O 点附近做简谐运动，它离开O 点2.5 s ，第一次到达位置P ，又经过2 s 后，第二次经过位置P ，那么再经过____________ s 后，它第三次到达P 点.思路解析：振子的振动有两种可能性，第一种由O 点直接向P 运动，如图2所示，由题意知P→M（最大位移处）所用时间为1 s ，所以T 41=（1+2.5）s,所以周期T=14 s ；第三次到P 的时间t=T-2 s=12 s.第二种可能是振子先到N 再向右到P ，如图3所示，根据运动的对称性，由O 直接到P 点的时间为s 35.0，所以振子第三次到P 点的时间t=2.5 s+s 35.0=2.67 s.振子的运动情况由于题中没有说明，所以应注意多解的情况.答案：12或2.6717.(2006年江苏高考，9)如图11-3-16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作往复运动（不计空气阻力），并保持相对静止.则下列说法正确的是（）图11-3-16A.A 和B 均作简谐运动B.作用在A 上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比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 做负功思路解析：A 选项，因AB 保持相对静止，所以AB 可看作整体，AB 所受到的回复力f=-kx(k 为弹簧劲度系数，x 为AB 对平衡位置的位移)，故A 和B 均做简谐运动，A 正确.B 选项，由牛顿第二定律，x m m k a BA +-=,对A 则有，f=m A a=x m m k mB A A +-,故B 正确.C 选项，B 对A 的静摩擦力与A 对B 的静摩擦力是一对作用力和反作用力，A 、B 做简谐运动过程中，在两力的方向上均发生位移，故两力分别对两物体A 、B 做功，故C 错误.D 选项，因当AB 向平衡位置运动时，B 对A 的静摩擦力对A 做正功，A 对B 的静摩擦力对B 做负功；当A 、B 远离平衡位置运动时，B 对A 的静摩擦力对A 做负功，A 对B 的静摩擦力对B 做正功，故D 错误. 答案：AB高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

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