1、2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册同步课时作业 （8）简谐运动1.下列所述振动系统不可看成弹簧振子的是( )A.如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧与小铅球组成的系统B.如图乙所示，放在光滑斜面上的铁块与轻弹簧组成的系统C.如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小钢球组成的系统D.蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统2.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是( )A.位移减小时，加速度减小，速度也减小B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同D.物体向
2、负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反3.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的轴的正方向。若振子位于N点时开始计时,则其振动图像为()A. B. C. D. 4.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( )A.大小为,方向向左B.大小为,方向向右C.大小为,方向向左D.大小为,方向向右5.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在两点之间做简谐运动，取A到B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.时，振子在O点右侧6 cm处
3、B.时，振子的速度方向为负方向C.和时，振子的加速度完全相同D.到的时间内，振子的速度逐渐减小6.某弹簧振子的振动图象如图所示。根据图象判断,下列说法正确的是( )A.第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反B.第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cmC.第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同,但瞬时速度方向相反D.第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同,瞬时速度方向相反7.某弹簧振子沿x轴的简谐振动图像如图所示，下列描述正确的是( )At=1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值Bt=2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值Ct=3 s时，振子的速度为
4、负的最大值，加速度为零Dt=4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值8.如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移一时间图象,下列有关该图象的说法不正确的是( )A.该图象的坐标原点是建立在弹簧振子合力为零的位置B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿x轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,让底片沿x轴方向匀速运动D.图象中小球的疏密显示出小球位置变化的快慢9.如图所示,小球做简谐运动的过程中,图中两点关于平衡位置对称,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.在两点处的势能一定相同 D.在两点处的动能一定相同10.如图所示是用频闪照相的方法
5、获得的弹簧振子的位移时间图象,下列有关该图象的说法正确的是( )A.该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B.从题图可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,应让底片沿垂直t轴方向匀速运动D.图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同11.如图所示,将小球向下拉动一小段距离,则之后小球所做的运动属于下列哪一种( )A.匀速运动B.匀变速运动C.非匀变速运动D.机械振动12.简谐运动的振动图像可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，绘图笔P在纸带上画出的就是小球的振
6、动图像。取弹簧振子水平向右的方向为小球离开平衡位置的位移的正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图像如图乙所示。（1）为什么必须匀速拖动纸带？（2）刚开始计时时，小球处在什么位置？时小球相对平衡位置的位移是多少；（3）若纸带运动的速度为2 cm/s，振动图像上1 s处和3 s处对应纸带上两点间的距离是多少？答案以及解析1.答案：D解析：选项ABC都满足弹簧振子的条件，ABC不符合题意；选项D中人受空气的阻力不可忽略，且人不能看成质点，故该系统不可看成弹簧振子，D符合题意。2.答案：C解析：位移减小时，加速度减小，速度增大，A错误；位移方向总是与加速度方向相反，物体的运动方向指向平衡位置时，
7、速度方向与位移方向相反，背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，可得BD错误，C正确。3.答案：A解析：由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故B正确，ACD错误故选：A当振子运动到N点时开始计时，分析此时振子的位置，即确定出t=0时刻质点的位置，即可确定位移时间的图象本题在选择图象时，关键研究t=0时刻质点的位移和位移如何变化4.答案：B解析：振子离开平衡位置的位移由平衡位置O指向振子所在的位置,以O点为起点,C点为终点,大小为,方向向右。5.答案：B解析：在00.4 s内，振子做变减速运动，不是匀速运动，所以时
8、，振子不在O点右侧6 cm处，故A错误；由题图乙知，时，图像的斜率为负，说明振子的速度为负，故B正确；和时，振子的位移方向相反，由知加速度方向相反，故C错误；到的时间内，振子的位移减小，向平衡位置靠近，速度逐渐增大，故D错误。6.答案：D解析：第1s内振子相对于平衡位置的位移为正方向,速度方向也为正方向,A错;第2s末振子在平衡位置,位移为零,B错;第3s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm,所以C错;第2s内振子相对于平衡位置的位移方向是正方向,速度方向为负方向,所以D正确。7.答案：A解析：A.t=1s时，振子位于正向最大位移处，振子的速度为零，加速度的方向指向平衡位置，所以加速度为负的
9、最大值，故A正确；B.t=2s时，振子位于平衡位置正在向下运动，振子的速度最大，方向向下，加速度为0，故B错误；C.t=3s时，振子位于负向最大位移处，振子的速度为零，加速度最大，故C错误；D.t=4s时，振子位于平衡位置正在向上运动，振子的速度为正，加速度为0，故D错误。故选：A。8.答案：C解析：该图象的坐标原点是建立在弹簧振子合力为零的位置,小球在振动过程中是沿x轴方向移动的,故AB不符合题意;由获得图象的方法知C符合題意;频闪照相是在相同时间内留下的小球的像,因此小球的疏密显示了它的位置变化的快慢,D不符合题意。9.答案：BCD解析：根据简谐运动的特点可知关于平衡位置的对称点，物体的位
10、移大小相等，但方向相反，选项A错误 ;物体的速度大小相等，方向可以相同，也可以相反，故选项B正确；A点和点为对称点，势能相等， 选项C正确t由于速度大小相等，动能自然相同，选项D正确。10.答案：AD解析：从题图中能看出坐标原点在平衡位置,A对。横轴是由底片匀速运动得到的,已经转化为时间轴,小球只在x轴上振动,所以B、C错。因题图中相邻小球之间所经时间相同,密处说明位置变化慢,D对。11.答案：CD解析：12.答案：（1）见解析（2）平衡位置左侧最大位移处；零（3）4 cm解析：解：（1）纸带匀速运动时，位移与时间成正比，因此在匀速条件下，可以用纸带通过的位移表示时间。（2）由题图乙可知，时小球在平衡位置左侧最大位移处，周期，可得时位移为零。（3）纸带匀速运动，所以振动图像上1 s处和3 s处对应纸带上两点的间距。