高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册第2章 机械振动2.1 简谐运动习题

2.1简谐运动同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．下列振动中可以看作一个简谐运动的是（       ）.

A．讲话时声带的振动 B．音叉的振动

C．心脏的跳动 D．秋风中树叶的振动

2．简谐运动属于下列运动中的（       ）

A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动

C．非匀变速直线运动 D．匀变速直线运动

3．某一质点作简谐运动，其位移x随时间t变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．振幅为4cm B．振动周期为2s

C．t=2s时质点的速度为0 D．t=3s时质点的加速度最大

4．如图所示，弹簧振子的振动位移随时间变化的图像，当振子在0.2s到0.3s的过程中（   ）

A．速度不断增大，加速度不断增大

B．位移不断增大，加速度不断增大

C．速度为负方向，加速度为负方向

D．速度为正方向，回复力为正方向

5．如图甲所示，弹簧振子在a、b两点之间做简谱运动，O点为平衡位置，取Ox方向为正方向，从某时刻开始计时得到如图乙所示的振动图象．则（   ）

A．振子的振动周期等于t1

B．在t＝t1时刻振子的速度为零

C．在t＝0时刻振子的位置在a点

D．从t1到t2时间内振子正从O点向b点运动

6．在弹簧振子的图中，以平衡位置O为原点，沿ON方向建立Ox轴（向右为正方向）。若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（　　）

A． B．

C． D．

7．有两个振动，其表达式分别是，，下列说法正确的是（　　）

A．两振动的振幅相同 B．两振动的相位差恒定

C．两振动的初相位相同 D．两振动的振动步调一致

8．如图所示，一个弹簧振子在AB间做简谐运动，O是平衡位置。以某时刻作为计时零点（t=0），经过周期，振子具有正方向的最大速度。那么图中的四个图像能够正确反映振子运动情况的是（ ）

A． B．

C． D．

9．简谐运动的质点在运动过程中连续两次经过某一位置时，不相同的物理量（　　）

A．位移 B．速度 C．回复力 D．加速度

10．简谐运动是下列哪一种运动（　　）

A．匀速直线运动

B．匀加速直线运动

C．匀变速运动

D．变加速运动

11．如图所示为某质点做简谐运动的振动图象，则关于该质点的振动情况，下列说法正确的是（　　）

A．周期T=0.1s

B．振幅A=0.4m

C．0.1s末质点运动速度为0

D．0.2s末质点回到平衡位置

12．如图，一弹簧振子在B、C两点间做机械振动，B、C间距为12cm，O是平衡位置，振子每次从C运动到B的时间均为0.5s，则下列说法中正确的是( )

A．该弹簧振子的振幅为12cm

B．该弹簧振子的周期为1s

C．该弹簧振子的频率为2Hz

D．振子从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动

13．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离转换为时间，得到的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．弹簧振子的周期为

B．时振子正在向轴正方向运动

C．时振子的加速度方向向轴负方向

D．时振子相对平衡位置的位移是

14．如图所示为一水平方向弹簧振子的振动图象，弹簧的劲度系数为20 N/cm，下列说法正确的是

A．在0～4 s内振子做了1.75次全振动

B．在0～4 s内振子通过的路程为35 cm

C．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向+x轴方向，且处于减速运动阶段

D．图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为50 N，方向指向+x方向

15．简谐运动是下列哪一种运动（　　）

A．匀变速运动 B．变加速运动 C．匀速运动 D．匀加速运动

二、填空题（共4题）

16．相位差：两个相同_______的简谐运动的相位的差值，Δφ＝_______。

17．简谐运动的周期性特征：质点的位移和速度均随时间做___________变化，变化周期就是简谐运动的周期T

18．如图，两个电荷量均为Q的正点电荷固定于x轴A、B两点，其坐标分别为（a，0）、（-a，0），电量为q的负点电荷在y轴坐标为（0，a）处的C点受到的电场力大小为___________；由静止释放负点电荷，若其由C首次运动至O点的时间为0.2s，求0.6s内负点电荷运动的路程是___________。

19．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图 （1）所示，在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图像．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图（2）所示．

（1）刚开始计时时，振子位移x=________；t=17s时，x=________．

（2）若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离为________．

（3）写出振子的振动方程为________（用正弦函数表示）．

三、综合题（共4题）

20．根据如图所示的振动图象：

 (1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移.①t1=0.5s；②t2=1.5s.

 (2)将位移时间的变化规律写成的形式并指出振动的初相位.

21．请在图上标出弹簧振子在A点时离开平衡位置O的位移的方向和在C点时的加速度的方向。

22．小王在湖边欲乘游船，当日风浪较大，游船上下浮动。若把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，则其振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。在地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。求在一个周期内，小王能舒服地登船的时间有多少。

23．如图所示为一弹簧振子在A、C间振动，图中黑点为振子球心的位置。

(1)画出振子位于C点时离开平衡位置O的位移；

(2)标出振子位于A点时加速度的方向。

参考答案：

1．B

2．C

3．D

4．B

5．D

6．B

7．C

8．D

9．B

10．D

11．D

12．B

13．C

14．C

15．B

16．     频率     φ1－φ2

17．周期性

18．         

19．     -10cm     0     4cm     （m）

20．(1) ①②；(2) ，

21．

位移为相对平衡位置的位移，回复力指向平衡位置O点，加速度指向O点，如图所示：

22．1.0s

23．(1) ；(2)