高二物理简谐运动测试题_简单
高二物理 3-4 简谐运动 前三节练习题
简谐运动前三节综合练习1、关于机械振动的位移和平衡位置，一下说法正确的是（）A 平衡位置就是物体振动范围的的中心位置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2、简谐运动属于下列哪种性质的运动（）A 匀速运动B匀变速运动 C 非匀变速运动 D 机械振动/3、如图所示弹簧下端悬挂一个小球，上端固定，他们组成一个振动的系统，用手把钢球向上托起一定的距离，然后释放，钢球便上下振动起来，下列说法正确的是（）A 钢球的最低处为平衡位置B 钢球的最高处为平衡位置C 钢球速度为0处为平衡位置D 钢球原来静止的位置为平衡位置4、一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（）A、若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B、振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C、振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也相同D、振子每次通过同一位置时，加速度一定相同，速度不一定相同5、如图所示是某弹簧振子的振动图像，由图像可判断下列说法正确的是（）A、振幅是3cm/B、周期是4sC、4s末振子的速度沿x轴负方向D、第14s振子的速度最大6、当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的是（）A、振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等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C、振子在运动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D、振子在运动过程中，系统的机械能守恒7、弹簧振子做简谐运动的过程中，下列说法正确的是（）A、在平衡位置时它的机械能最大/B、在最大位移时它的弹性势能最大C、从平衡位置到最大位移处它的动能减小D、从最大位移到平衡位置处它的机械能减小8、关于简谐运动物体的受力特点和运动规律，下列说法中正确的是（）A、回复力的方向总是跟离开平衡位置的位移方向相反B、速度的方向跟离开平衡位置的位移方向总是相同的C、振子越接近平衡位置，运动的越快，因而加速度越大D、振子在最大位移处，加速度最大，速度为零9、如图所示，一质点以O点位中心在AB之间做简谐运动，质点从O点开始运动，经过5s第一次经过M点，继续运动，又经过2s第二次经过M点，求质点第三次经过M点用多长时间？10、一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动，当振动平台处于什么位置时，物体对平台的正压力最大（）A、当振动平台运动到最高点的B、当振动平台向下运动过振动中心时C、当振动平台运动到最低点时D、当振动平台向上运动过振动中心时11、弹簧振子多次通过同一位置时，下述物理量变化的有（）A、位移B、速度C、加速度D、动能E、弹力12、如图所示，放在光滑水平面上的弹簧振子，振子质量为m，振子以O为平衡位置，在B和C之间振动，设振子经过平衡位置时的速度为v，则它在由O→B→O→C得整个运动过程中，弹簧弹力对振子所做功的大小为（）A、2mv2B、﹣mv2/2C、3mv2D/、3mv2/213、如图所示，物体m系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1=k，k2=2k，两弹簧均处于自然状态，令向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置（不计阻力），则下列判断正确的是（）A、m做简谐运动，OC=OBB、m做简谐运动，OC≠OBC、回复力F=﹣kxD、回复力F=﹣3kx14、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2mg15、如图为一水平弹簧振子的振动图像，由此可知（）A、在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大B、在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小C、在t3时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小D、在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大16、做简谐运动的物体，当相对于平衡位置的位移为负值时（）A、速度一定为正值，加速度一定为负值B、速度一定为负值，加速度一定为正值C、速度不一定为正值，加速度一定为正值D、速度不一定为负值，加速度一定为负值17、一质点做简谐运动，图像如图所示，在0.2s到0.3s这段时间内质点的运动情况是（）A、沿负方向运动，且速度不断增大B、沿负方向运动，且位移不断增大C、沿正方向运动，且速度不断增大D、沿正方向运动，且加速度不断减小18、一简谐运动的图像如图所示，在0.1s到0.15s这段时间内（）A、加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同B、加速度增大，速度变小，加速度和速度方向相反C、加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相同D、加速度减小，速度变大，加速度和速度方向相反19、一个质点做简谐运动的图像如图所示，则该质点（ ）A 、在0.035s 时速度为正值，加速度为负值B 、在0.04s 时速度最大，加速度为零C 、在0到0.01s 内，速度和加速度同向D 、在第二个0.01s 内，回复力做负功20、在光滑斜面上物块A 被平行斜面的轻质弹簧拉住静止于O 点，如图所示，现将A 沿斜面拉到B 点后无初速度释放，物体在BC 范围内做简谐运动，则下列正确的是（ ）A 、OB 越长，振动能量越大B 、在振动过程中，物体A 的机械能守恒C 、A 在C 点时，系统势能最大，在O 点时势能最小D 、A 在C 点时，系统势能最大，在B 点时势能最小21、一弹簧振子在振动过程中，振子经过a 、b 两点的速度相同，若它从a 到b 历时0.2s ，从b 再回到a 的最短时间为0.4s ，则振子的振动频率为（ ）A 、1HzB 、1.25HzC 、2HzD 、2.5Hz22、弹簧振子在t1时刻速度为v ，t2时刻速度也为v ，且方向相同，已知（t2—t1）小于周期T ，则（t2—t1）（v ≠0）（ ）A 、肯能大于四分之一周期B 、可能小于四分之一周期C 、一定小于四分之一周期D 、可能等于二分之一周期23、一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点，t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m ；t=4/3s 时刻振子的位移为x=0.1m ；t=4s 时刻振子的位移x=0.1m 。
高二物理简谐运动
高二物理课时训练（015）简谐运动编制人祁凯审核人李圆圆做题人岳孝军班级＿＿＿学号＿＿＿＿姓名＿＿＿＿1.做简谐运动的物体先后运动到同一位置时，下列各物理量不同的是（）A．加速度B．速度C．动能D．势能2．一个做简谐运动的物体，每次具有相同的动能时，下列说法正确的是（）A．一定具有相同的势能B．一定具有相同的速度C．一定具有相同的加速度D．一定具有相同的位移3.（多选）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4.(多选)弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是()A.在小球运动的最低点B.在弹簧处于原长时的位置C.在小球速度最大时的位置D.在小球原来静止时的位置5.如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间振动，关于振子，下列说法正确的是()A．在a点时加速度最大，速度最大B．在O点时速度最大，位移最大C．在b点时位移最大，速度最小D．在b点时加速度最大，速度最大6.一弹簧振子做简谐运动，有以下说法，其中正确的是()A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B.振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同C.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D.振子在平衡位置两侧对称的位置上，其速度、位移都反向7. (多选)如图乙所示为某质点做简谐运动的位移－时间图像，若t＝0时，质点正经过O点向b运动，则下列说法正确的是（）A．质点在0.7 s时，正在远离平衡位置运动B．质点在1.5 s时的位移达到最大C．1.2 s到1.4 s，质点的位移在增大D．1.6 s到1.8 s，质点的位移在增大8.如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是（）A．如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线B．如果纸带不动，作出的振动图像是一条线段C．图示时刻，振子正经过平衡位置向左运动D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像9.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10.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，加速度最大B．小球在A、B位置时，势能最大，加速度最小C．小球从A经O到B的过程中，弹力先做正功后做负功D．小球从B到O的过程中，振动的能量不断减小11.轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定，它们组成了一个振动系统，称为竖直弹簧振子，如图甲所示。
高二物理简谐运动试题
高二物理简谐运动试题1.一弹簧振子的振动周期为0.25s，从振子由平衡位置向右运动时开始计时，则经过0.17s，振子的振动情况是（）A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做加速运动D．正在向左做减速运动【答案】D【解析】由题意知t=0.17s处于和之间，即质点从平衡位置向左原理平衡位置振动，所以做减速运动，故选项D正确．【考点】简谐运动．2.如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时( ) A．质元Q和质元N均处于加速运动过程中B．质元Q和质元N均处于减速运动过程中C．质元Q处于加速运动过程中，质元N处于减速运动过程中D．质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中【答案】D【解析】因为质元P处于加速过程，所以质元P向平衡位置运动，由此可知波沿x轴负方向运动，所以质元Q沿y轴正方向运动，远离平衡位置，速度减小，质元N沿y轴正方向运动，靠近平衡位置，速度增大，故选项ABC错误D正确．【考点】波的传播；简谐运动中质点的振动．3.如图所示为一列简谐横波t＝0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s。
则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为，此时刻起，质点c的振动方程是： ________________cm。
【答案】2:1 y= 15cos10πt【解析】由回复力可知；此时刻c质点位于波峰，其振幅为15cm，由图像可知波长，所以周期，所以，可知c质点的振动方程．【考点】回复力；振动方程．4.关于水平弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的是 ()．A．振动能量等于在平衡位置时振子的动能B．振动能量等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和C．振动能量保持不变D．振动能量做周期性变化【答案】ABC【解析】振动能量是振动系统的动能和势能的总和，选项B对；在平衡位置，弹性势能为零，所以振动能量等于振子的动能，选项A对；虽然振动能量中动能和势能不断相互转化，但是总和保持不变，所以选项C对、D错．5.做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝2sin(50πt＋)cm，则下列说法正确的是()．A．它的振幅为4 cmB．它的周期为0.02 sC．它的初相位是D．它在周期内通过的路程可能是2cm【答案】CD【解析】对照简谐运动的一般表达式x＝Asin知A＝2 cm，T＝0.04 s，φ＝，故A、B 错，C对，由表达式可以看到振动物体从到时在周期内通过路程为A，故D正确．6.电磁振荡与机械振动相比()．A．变化规律不同，本质不同B．变化规律相同，本质相同C．变化规律不同，本质相同D．变化规律相同，本质不同【答案】D【解析】电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转化的过程，而机械振动是振子的动能和势能相互转化的过程，它们都是按正弦规律变化的，故D正确．7.一弹簧振子做简谐运动，在某段时间内其加速度越来越大，则在这段时间内A．振子在做匀加速运动B．振子正在向平衡位置运动C．振子的速度越来越小D．振子的速度方向与加速度方向相同【答案】C【解析】简谐运动过程中，距离平衡位置x越远，所受回复力F= -KX越大，根据牛顿第二定律，加速度越大。
(完整版)简谐振动练习题(含详解)
简谐运动练习题一、基础题1．如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时( )Oy/mQx/mPNA.质元Q和质元N均处于加速运动过程中B.质元Q和质元N均处于减速运动过程中C.质元Q处于加速运动过程中，质元N处于减速运动过程中D.质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中2．一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B 点后再经过1s又第2次通过B点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（）A．3s，6cm B．4s，6cm C．4s，9cm D．2s，8cm3．一物体置于一平台上，随平台一起在竖直方向上做简谐运动，则A．当平台振动到最高点时，物体对平台的正压力最大B．当平台振动到最低点时，物体对平台的正压力最大C．当平台振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力为零D．物体在上下振动的过程中，物体的机械能保持守恒4．一列平面简谐波，波速为20 m/s，沿x轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象，由图可知( )A.这列波的周期是0.2 sB.质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向C.质点P、R在任意时刻的位移都相同D.质点P、S在任意时刻的速度都相同5．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．振子位移逐渐减小C．振子速度逐渐减小 D．振子加速度逐渐减小6．某物体在O点附近做往复运动，其回复力随偏离平衡位置的位移变化规律如图所示，物体做简谐运动的是F F F F使A 和B 一起在光滑水平面上做简谐运动，如图所示。
振动过程中，A 与B 之间无相对运动，当它们离开平衡位置的位移为x 时，A 与B 间的摩擦力大小为（ ）A C D .././().kxB mkx M mkx m M 08．如图，一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k ，一端固定，另一端与质量为m 、带电荷量为＋q 的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上的A 点．当施加水平向右的匀强电场E 后，小球从静止开始在A 、B 之间做简谐运动，在弹性限度内下列关于小球运动情况说法中正确的是( )A ．小球在A 、B 的速度为零而加速度相同B ．小球简谐振动的振幅为kqE 2 C ．从A 到B 的过程中，小球和弹簧系统的机械能不断增大D ．将小球由A 的左侧一点由静止释放，小球简谐振动的周期增大9．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 轴的正方向B ．振子的速度方向指向x 轴的正方向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0二、提高题（14、15、19题提高题）10．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。
人教版 高二物理 选修3-4 11.1简谐运动 试题(带解析)
11-1简谐运动一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下列说法中不正确的是( )A ．将单摆从地球赤道移到南(北)极，振动频率将变大B ．将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，其振动周期将变到原来的2倍C ．将单摆移至绕地球运转的人造卫星中，其振动频率将不变D ．在摆角很小的情况下，将单摆的振幅增大或减小，单摆的振动周期保持不变2．单摆的摆球做简谐运动，它经过平衡位置时正好遇到空中飘落下来的一些小雨滴，小雨滴的速度可以忽略而质量不能忽略．小雨滴均匀附着在摆球表面上，则摆球在以后的振动中有关物理量的变化情况是( )A ．最大速度不变，振幅不变，周期不变B ．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期也略变小C ．最大速度会略变大，振幅会略变大，周期不变D ．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期不变3．两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v 1、v 2(v 1＞v 2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f 1，f 2和A 1，A 2，则( )A ．f 1＞f 2，A 1＝A 2B ．f 1＜f 2，A 1＝A 2C ．f 1＝f 2，A 1＞A 2D ．f 1＝f 2，A 1＜A 24．如图所示，质量为m 的A 和质量为M 的B 两物块用线捆在一起，B 与竖直悬挂的轻弹簧相连，它们一起在竖直方向上做简谐运动．在振动中两物块的接触面总处在竖直面内，设弹簧的劲度系数为k .当物块组振动中通过平衡位置时A 受到的静摩擦力大小为F f 0，当它们向下离开平衡位置的位移为x 时，A 受到的静摩擦力大小为F fx ，则应有( )A ．F f 0＝0B ．F f 0＝(M －m )gC ．F fx ＝mg ＋m M ＋m kxD ．F fx ＝mM ＋m kx －mg 5．我们经常见到这样的现象，正在脱水的洗衣机，脱水桶转得较快时，机身振动并不强烈，但切断电源后，某时刻t ，洗衣机机身振动反而强烈起来，随着脱水桶转速变慢，机身振动又减弱，这种现象说明( )A ．t 时刻，洗衣机惯性最大B ．洗衣机出现了故障，需维修C ．在t 时刻，转动周期等于洗衣机固有周期而发生共振D ．脱水桶衣物太多6．劲度系数为20 N/cm 的弹簧振子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0.5 N ，方向指向x 轴负方向B ．振子的速度方向为x 轴正方向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0.35 cm ，位移为07．细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方1/2 摆长处有一个能挡住摆线的钉子A ，如图所示．现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是( )A ．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期大B ．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C ．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D ．摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍8．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．质点振动频率是4 HzB ．在10 s 内质点经过的路程是20 cmC ．第4 s 末质点的速度是零D ．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同9．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中( )A ．甲的振幅大于乙的振幅B ．甲的振幅小于乙的振幅C ．甲的最大速度小于乙的最大速度D ．甲的最大速度大小乙的最大速度10．一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动，若从O 点开始计时，经过3 s 质点第一次经过M 点(如图所示)；再继续运动，又经过2 s 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 ．8 s 或14 sB ．4 s 或8 sC ．14 s 或103 s D.103s 或8 s 二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O 点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC 之间来回摆动，其中B 点为运动中最低位置．∠AOB ＝∠COB ＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t ＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g取10 m/s2)求：(1)单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度．12．(15分)如图所示，A、B两物体的质量都为m，拉A物体的细线与水平方向的夹角为30°时处于静止状态，不考虑摩擦力，设弹簧的劲度系数为k，若悬线突然断开后，A在水平面上做周期为T的简谐运动，当B落地时，A恰好将弹簧压缩到最短，求：(1)A振动时的振幅；(2)B落地时的速度．1解析：由单摆周期T ＝2πl g，南北两极处的重力加速度比赤道处大，周期变小，频率变大，A 正确；由mg ＝G Mm r 2知，从地面移至距地面高度为地球半径高度时，重力加速 度将变为原来的14，则周期变为原来的2倍，B 正确．人造卫星中的物体处于完全失重 状态，单摆不摆动，C 错误，单摆的周期与振幅无关，D 正确．答案：C2解析：小雨滴与摆球相互作用的过程动量守恒，最大速度v 会略变小．由v 2＝2gh 知， 振幅会略变小．但摆长不变，故周期不变．答案：D3解析：单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A 、B 错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C 正确、D 错误．答案：C4解析：当物块组通过平衡位置时，回复力为零，故Ff 0＝mg ，当它们向下离开平衡位置的位移为x 时，对A 、B 整体，有kx ＝(M ＋m )a ；对A ，则有Ff x －mg ＝ma ，两式联立 解得Ff x ＝mg ＋mkx M ＋m . 答案：C5解析：t 时刻机身质量不变，惯性不变，A 错．t 时刻振动强烈的根本原因是发生了共振，并非出现了故障或衣物过多，故B 、D 均错，C 正确．答案：C6解析：由图可知A 时刻在t 轴上方，位移x ＝0.25 cm ，所以弹力F ＝－kx ＝－5 N ，即弹力大小为5 N ，方向指向x 轴负方向，选项A 不正确；过A 点作图线的切线，该切线与 x 轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向为x 轴正方向，选 项B 正确．由图可知振子周期为2 s ，故0～4 s 内做了2次全振动，C 错；0～4 s 内路程为8×0.5 cm ＝4 cm ，位移为0，故D 错．答案：B7解析：由T ＝2πl g知，l 减小时T 减小，摆球摆至右侧时，摆长减小，周期变小，故A 错．因摆动中机械能守恒，故左、右两侧上升的最大高度相同，即选项B 对．由几何 知识知，摆球向右摆的最大偏角小于左侧最大偏角的两倍，故左、右两侧走过的最大弧 长不相等，故C 、D 错．答案：B8解析：由图象得T ＝4 s ，f ＝0.25 Hz ；A ＝2 cm ，选项A 错误．在第4 s 末质点处于平衡状态，速度最大，C 错误，在10 s 内质点的路程为s ＝t T ·4A ＝20 cm ，B 正确．在t ＝1 s 和t ＝3 s 的时刻，质点位移大小相等、方向相反，D 错误．答案：B9解析：由题意知，在细线末断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两个物体做简谐运动的振幅是相等的，A 、B 错；两物体在平衡位置时的速度最 大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等 的，则质量大的速度小，所以C 正确、D 错误．答案：C10解析：设题图中a 、b 两点为质点振动过程的最大位移处，若开始计时时刻质点从O 点向右运动，O →M 运动过程历时3 s ，M →b →M 过程历时2 s ，显然T 4＝4 s ，T ＝16 s ．质 点第三次经过M 点还需要的时间Δt 3＝T －2＝16－2＝14 s ．若开始计时时刻质点从O 点向左运动，O →a →O →M 运动过程历时3 s ，M →b →M 运动过程历时2 s ，显然，T 2＋ T 4＝4 s ，T ＝163 s ．质点第三次再经过M 点所需要的时间Δt 3′＝T －2 s ＝163 s －2 s ＝103 s ，故C 正确．答案：C11解析：(1)由图乙可知：单摆周期T ＝0.4π s ．由公式T ＝2πl g可求得摆长l ＝0.4 m. (2)mg cos α＝F min ＝0.495 N.mg (l －l cos α)＝12mv 2m ，F max －mg ＝m v 2m l. 解得：m ＝0.05 kg, v m ≈0.283 m/s.答案：(1)0.4π s 0.4 m (2)0.05 kg 0.283 m/s12解析：(1)线断前，线的拉力F ＝mg ，设此时弹簧伸长为x 0，F cos 30°＝kx 0，得x 0＝ 3 mg 2k 线断后，在弹力作用下，A 做简谐运动的振幅为： A ＝x 0＝3mg 2k. (2)A 将弹簧压缩到最短经历的时间t 为 t ＝(12＋n )T (n ＝0,1,2…)在t 时间末B 落地，速度v 为v＝gt＝2n＋12gT(n＝0,1,2…)答案：(1)3 mg2k(2)2n＋12gT(n＝0,1,2…)。
高二物理【简谐运动】练习题
简谐运动考点一弹簧振子及弹簧振子的位移—时间图像1．对于做简谐运动的弹簧振子，下述选项不正确的为()A．振子通过平衡位置时，速度最大B．振子在最大位移处时，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B[振子经过平衡位置时速度最大，A正确；振子在最大位移处时速度最小，为零，B错误；同一位置相对于平衡位置的位移相同，C正确；动能是标量，振子经过同一位置时速度的大小相同，则动能相同，D正确．]2.(多选)如图为一个做简谐运动的弹簧振子的x-t图像，在下列哪些时刻，位移和速度的方向相同()A．1.4 s B．4.6 sC．4.2 s D．5 sE．6.2 sACE[根据质点在下一时刻的位置来判断质点的速度方向．]3．如图甲所示为一弹簧振子的振动图像，规定向右的方向为正方向，乙图中E为平衡位置，F、G为最大位移位置，试根据图像分析以下问题．甲乙(1)如图甲所示的振子振动的起始位置是________，从起始位置开始，振子向________(选填“右”或“左”)运动．(2)图甲中的O、A、B、C、D各对应图乙中的哪个位置，即O对应________，A对应________，B对应________，C对应________，D对应________．(3)在t＝2 s时，振子速度的方向与t＝0时速度的方向________(选填“相同”或“相反”)．(4)质点在前4 s内的位移等于________．[解析](1)由题图甲可知，起始位置位移为零，而位移是指由平衡位置指向振子所在位置的有向线段的长度，故起始位置应在平衡位置且向右运动．(2)O、B、D三点位移为零，对应平衡位置E，A点为正向最大位移处，对应位置为G，C点为负向最大位移处，对应位置为F.(3)t＝0时，切线斜率为正，说明振子向正方向运动，t＝2 s时，切线斜率为负，说明振子向负方向运动，则两时刻速度方向相反．(4)振子从平衡位置运动4 s，恰好又回到平衡位置，故位移为0.[答案](1)平衡位置右(2)E G E F E(3)相反(4)0考点二简谐运动及其图像4．如图，一弹性小球被水平抛出，在两个竖直且互相平行的平面间运动，小球落在地面之前的运动()A．是机械振动，但不是简谐运动B．是简谐运动，但不是机械振动C．是简谐运动，同时也是机械振动D．不是简谐运动，也不是机械振动D[该题考查振动和简谐运动的特点．机械振动具有往复的特性，可以重复地进行，小球在运动过程中，没有重复运动的路径，因此不是机械振动，当然也肯定不是简谐运动．]5．(多选)如图所示是质点做简谐运动的图像．由此可知()A．t＝0时，质点位移、速度均为零B．t＝1 s时，质点位移最大，速度为零C．t＝2 s时，质点位移为零，速度为负向最大值D．t＝4 s时，质点停止运动BC[该题考查利用图像分析位移和速度．t＝0时，速度最大，位移为零，A错误；t＝1 s时，质点位移最大，速度为零，B正确；t＝2 s时，质点经过平衡位置，位移为零，速度沿负方向最大，C正确；t＝4 s时，质点位移为零，速度最大，D错误．]6．(多选)一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知，t＝2.5 s时，质点的()A．速度沿负方向B．速度沿正方向C．质点正向平衡位置移动D．质点正远离平衡位置向最大位移处运动BC[根据振动的x-t图像可知，t＝2.5 s时位移x<0，且正在减小，对应振动情景如图所示．振子从负位移处向平衡位置运动，所以速度沿正方向且正在增大，位移沿负方向且正在减小，故B、C正确，A、D错误．]7．如图为某物体做简谐运动的图像，下列选项中正确的是()A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N速度是先减小后增大D．由M→N位移始终减小A[简谐运动位移是以平衡位置为初始位置的，P→Q的过程位移在增大，速度在减小，故A项正确，B项错误；由M→N速度先增大后减小，故C项错误；M→N位移先减小后增大，故D项错误．]8．如图是某振子做简谐运动的图像，以下选项正确的是()A．因为振动图像可由实验直接得到，所以图像就是振子实际运动的轨迹B．振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D．振子运动到B点时的速度方向即该点的切线方向B[振动图像表示振子位移随时间的变化规律，并不是振子实际运动轨迹，B正确，A、C错误．B点切线的方向不表示振子运动到B点时的速度方向，D 错误．]9.如图，简谐运动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：(1)与a点位移相同的点有哪些？(2)与a点速度相同的点有哪些？(3)图像上从a点到c点，质点经过的路程为多少？[解析](1)分析图像可得a、b、e、f的位移均为1 cm.c、d点的位移都是－1 cm.故与a点位移相同的点为b、e、f三点．(2)由(1)可知，图像上的a、b、e、f点对应质点运动到同一位置．图像上的c、d点对应质点运动到关于O点对称的另一位置．故以上6个点的速度大小相等．再结合图像可以判断a、b、c、d、e、f 6个点的运动方向分别为正向、负向、负向、正向、正向和负向．故与a点有相同速度的点为d和e.(3)图像上从a点到b点，对应质点从正方向1 cm处先是到达2 cm处又返回到1 cm处，通过的路程为2 cm.从b点到c点，对应质点从正方向1 cm处经平衡位置运动到负方向1 cm处，通过的路程也为2 cm，故从a点到c点总共通过的路程为4 cm.[答案](1)b、e、f(2)d、e(3)4 cm(建议用时：15分钟)10．(多选)劲度系数为20 N/m的水平弹簧振子，它的振动图像如图所示，则图像上的P点反映出此时刻()A．弹簧振子的运动方向沿x轴正方向B．振子所受弹力为0.5 N，其方向沿x轴负方向C．由t＝0到图像上P点所示时刻振子所经过的路程为37.5 cmD．由t＝0到图像上P点所示时刻的这段时间内，振子运动的位移为2.5 cmABC[P点处斜率为正值，故运动方向沿x轴正方向，A正确；此时x＝2.5×10－2 m，由F＝kx有F＝0.5 N，方向指向平衡位置，即向负方向，B正确；由t＝0到图像上P点所示时刻振子所经过的路程为37.5 cm，而位移应为负方向2.5 cm，C正确，D错误．]11．在水平方向做简谐运动的质点，其振动图像如图所示，假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是()A．0到1 s内B．1 s到2 s内C．2 s到3 s内D．3 s到4 s内D[位移向左表示位移为负值，速度向右表示速度为正值，物体正在由负的最大位移处向平衡位置移动，即3 s到4 s内，故选D.]12．装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示．将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像可能正确的是()D[试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时向上提起的距离，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，开始时，试管由正向最大位移处开始运动，故正确选项为D.]13．如图所示，一轻质弹簧上端系于天花板上，一端挂一质量为m 的小球，弹簧的劲度系数为k ，将小球从弹簧为自由长度时的竖直位置放手后，小球做简谐运动，则：(1)小球从放手运动到最低点，下降的高度为多少？(2)小球运动到最低点时的加速度大小为多少？[解析] (1)放手后小球到达平衡位置时，弹簧伸长了x ，则mg ＝kx ，x ＝mg k ，x 也是振动过程中球离平衡位置的最大距离，所以小球从放手运动到最低点，下降高度为2x ，即2mg k .(2)小球在最高点时只受重力，其加速度为g ，最低点和最高点对平衡位置的位移大小相等，故加速度大小相等为g .[答案] (1)2mg k (2)g。
高二物理 简谐运动的图象测试题
嘴哆市安排阳光实验学校高二物理简谐运动的图象测试题一、选择题(每小题4分,共36分)1.A如图所示的是某一质点做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )A.质点开始是从平衡位置沿x轴正方向运动的B.2s末速度最大,沿x轴的负方向C.3s末加速度最大,沿x轴负方向D.质点在4s内的路程是零答案:B2.A如图所示是某一质点做简谐运动的图象,下列说法正确的是( )A.在第1s内,质点做加速运动B.在第2s内,质点做加速运动C.在第3s内,动能转化为势能D.在第4s内,动能转化为势能答案:BC3.A弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系如图所示,由图可知( )A.t=1s时,速度值最大,方向为负,加速度为零B.t=2s时,速度值最大,方向为正,加速度最大C.t=3s时,速度值最大,方向为负,加速度为零D.t=4s时,速度值最大,方向为正,加速度最大答案:A4.A在振动图象中(右图),下列说法中正确的是( )A.在2s末和4s末时刻,振子的速度相同B.在23末和6s末时刻,振子的速度相同C.在1s末和3s末时刻,振子的加速度相同D.在1s末和5s末时刻.振子的加速度相同答案:BD5.B在振动图象(右图)中,A、B对应的时刻,振子的( )A.加速度不同B.位移不相同C.速度不相同D.回复力不相同答案:C6.B如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图象,那么振动系统在( )A.t3和t4具有相同的动能和动量B.t3和t5具有相同的动能和不同的动量C.t1和t4时刻具有相同的加速度D.t2和t5时刻振子所受的回复力大小之比为2:1答案:AB7.B如图所示是甲、乙两个质量相等的振子分别做简谐运动的图象,那么( )A.甲、乙两振子的振幅分别是2cm、1cmB.甲的振动频率比乙小C.前2s内甲、乙两振子加速度均为正D.第2s末甲的速度最大,乙的加速度最大答案:AD8.B如图所示,一轻质弹簧与质量为m的小球组成弹簧振子,小球沿竖直方向在A、B两点间做简谐运动,O为平衡位置振子的周期为T,某时刻振子正经过C点向上方运动,O与C间的距离为h,则从此时开始的半个周期的过程中( )A.重力做功为2mghB.重力的冲量为2mgTC.回复力的冲量为零D.回复力所做的功为零答案:ABD9.B如图所示,在水平地面上,有两个质量分别为M和m的物块用一劲度系数为k的轻质弹簧相连,现用一个竖直向下的力F下压物块m,撤销F后,物块M恰好被提离地面,由此可知F的大小是( )A.MgB.mgC.(M-m)gD.(M+m)g答案:D二、填空题(每空7分,共28分)10.B卡车在行驶时,货物随车厢底板上下振动但不脱离底板设货物做简谐运动,以向上为正,其振动图象如图所示,在图中取a、b、c、d四个点对应的时刻中,在______点对应的时刻,货物对车厢底板的压力最大,在______点对应的时刻,货物对车厢底板的压力最小答案:a;c11.B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______答案:t5-t1;t3三、作图与计算(每小题12分,共36分)12.C甲、乙两人先后观察同一弹簧振子在竖直方向上下振动的情况(1)甲开始观察时,振子正好通过平衡位置向下运动.已知经过1s后,振子第1次回到平衡位置,振子的振幅为5cm,设以竖直向上为位移的正方向,试在图(a)中画出甲观察到的弹簧振子的振动图象(横轴上每小格代表0.5s).(2)乙在甲观察了3.5s后,开始观察并计时,试在图(b)中画出乙观察到的弹簧振子的振动图象.答案:略13.C一个质点在平衡位置O点的附近做简谐运动,它离开O点运动后经过3s时间第一次经过M点,再经过2s第二次经过M点该质点再经过______s第三次经过M点.若该质点由O点出发在20s内经过的路程是20cm,则质点做振动的振幅为______cm答案:做出该质点做振动的图象如图所示,则M 点的位置可能有两个,即如图所示的M 1或M 2若是位置M 1,由图可知4s 1s 3s 4T 1=+=,T 1=16s,质点第三次经过M 1时所需时间为第一次经过的时间再加一个周期,故△t 1=16s-2s=14s.质点在20s 内(即451620n ==个周期)的路程为20cm,故由5A 1=20cm,得振幅A 1=4cm.若是位置M 2,由图可知s 316T ,4s 1s 3s 43T 22==+=.质点第三次经过M2时所需时间为第一次经过的时间减一个周期,故s 3102s s 316t 2=-=∆.质点在20s 内(即41531620n ==个周期内)的路程为20cm.故由15A 2=20cm,得振幅cm 34A 2=.综上所述,答案为:一组为△t 1=14s,A 1=4cm ；一组为cm 65A ,s 310t 22==∆14.C 如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2kg,在竖直向上拉力F 的作用下由静止开始竖直向上做匀变速直线运动；一个装有指针的、振动频率为5Hz 的电动音叉在玻璃板上画出如图所示的曲线,若量得OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.则外力F 的大小为______N.(g=10m/s 2) 答案:24N。
高中高二物理简谐运动练习
高中物理－简谐运动练习Part one：基础练习1. 简谐运动是以下哪一种运动()A．匀变速运动B．匀速直线运动C．非匀变速运动D．匀加快直线运动2．如图，当振子由 A 向 O 运动时，以下说法中正确的选项是()A．振子的位移在减小B．振子的运动方向向左C．振子的位移方向向左D．振子的位移大小在增大3．一质点做简谐运动，如下图，在到这段时间内质点的运动状况是 ()A．沿负方向运动，且速度不停增大B．沿负方向运动，且位移不停增大C．沿正方向运动，且速度不停增大D．沿正方向运动，且加快度不停减小4．以下图为质点P 在 0～4s 内的振动图象，以下表达正确的选项是()A．再过 1s，该质点的位移是正向最大B．再过 1s，该质点的速度方向为正向C．再过 1s，该质点的加快度方向为正向D．再过 1s，该质点的速度最大5．如下图是某质点做简谐运动的振动图象，依据图象中的信息，回答以下问题：质点在第 2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前 4s 内的行程是多少？Part two:能力提高1．对于简谐运动的位移、速度、加快度的关系，以下说法正确的是 ()A．位移减小时，加快度增大，速度也增大B．位移方向总跟加快度方向相反，必定跟速度方向同样C．物体运动方向指向均衡地点时，速度方向跟位移方向相反D．物体向均衡地点运动时，做匀加快运动，背叛均衡地点时，做匀减速运动2．如图 (a)，一弹簧振子在AB 间做简谐运动， O 为均衡地点，如图 (b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象。
则对于振子的加快度随时间的变化规律。
以下四个图象中正确的选项是()3．如下图为一弹簧振子，O 为其均衡地点，试达成下表。
A→O O→A′A′→ O O→A 位移 x弹簧弹力速度 v F向右减小向右增大向右增大4.一个质点经过均衡地点O，在 A、B 间做简谐运动，如图 (a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，则()(1)OB＝ ________cm；(2)第末质点的速度方向是 _______，位移大小为 _______；(3)第时，质点地点在 ________点与 ________点之间；(4)质点从 O 经 B 运动到 A 所需时间 t＝________s；(5)质点在到内运动的行程为 ________cm。
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一、选择题（每小题有一个或多个选项，每小题4分，共48分）
1.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系,正确的说法是( )
A.位移减小时,加速度增大,速度增大
B.位移方向总和加速度方向相反,和速度方向相同
C.物体的速度增大时,加速度一定减小
D.物体向平衡位置运动时,速度方向和位移方向相同
2.关于简谐运动的下列说法中，正确的是( )
A．位移减小时，加速度减小，速度增大
B．位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同
C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同
D．水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反
3.对做简谐运动的物体来说，当它通过平衡位置时，具有最大值的是：( )
A、加速度
B、势能
C、动能
D、回复力
4.弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则( )
A．当振子再次与零时刻的速度相同时，经过的时间一定是半周期
B．当振子再次经过A时，经过的时间一定是半周期
C．当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时，一定又到达位置A
D．一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移
5.一质点做简谐运动的振动图象如右图所示，质点在哪两段时间内的速度与
加速度方向相同( )
A．0～0.3s和0.3～0.6s
B．0.6～0.9s和0.9～1.2s
C．0～0.3s和0.9～1.2s
D．0.3～0.6s和0.9～1.2s
6.如上图所示，为一弹簧振子在水平面做简谐运动的位移一时间图象。
则此
振动系统( )
A．在t1和t3时刻具有相同的动能和动量
B．在t3和t4时刻振子具有相同的势能和动量
C．在t1和t4时刻振子具有相同的加速度
D．在t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2∶1
7.一个直径为d的空心金属球壳内充满水后，用一根长为L的轻质细线悬挂
起来形成一个单摆，如右图所示。
若在摆动过程中，球壳内的水从底端的小孔缓慢泄漏，则此摆的周期( )
B．肯定改变，因为单摆的摆长发生了变化
C．T1先逐渐增大，后又减小，最后又变为T1
D．T1先逐渐减小，后又增大，最后又变为T1
8.在同一地点，两个单摆的摆长之比为1：4，则它们的频率之比为：( )
A. 1:4
B. 1:2
C. 4:1
D.2:1
9.如图5所示，AB为半径R=2m的一段光滑圆糟，A、B两点在同一水平高
度上，且AB弧长20cm。
将一小球由A点释放，则它运动到B点所用时间为( )
10.摆A振动60次的同时，单摆B振动30次，它们周期分别为T1和T2，频
率分别为f1和f2，则T1∶T2和f1∶f2分别等于( )
A．2∶1，2∶1 B．2∶1，1∶2
C．1∶2，2∶1 D．1∶1，1∶2
11.受迫振动的周期：( )
A、跟物体的固有周期相等
B、跟策动力的周期相等
C、跟策动力的大小有关
D、跟策动力的周期及物体的固有周期都有关
12.有甲、乙、丙三个质量相同的单摆，它们的固有频率分别为f、4f、6f，都
在频率4f的同一策动力作用下做受迫振动，比较这三个单摆( )
A．乙的振幅最大，丙的其次，甲的最小
B．乙的振幅最大，甲的其次，丙的最小
C．它们的振动频率都是4f
D．乙的振动频率是4f，甲和丙的振动频率分别是固有频率和策动力频率的合成
二、实验题（每小题5分，共10分）
13.某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm，
摆球直径为2.0cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为
99.9s．则
①该摆摆长为_______cm。
②（单选题）如果他测得的g值偏小，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49次全振动数为50次
14.两个摆长相同的单摆，摆球质量之比是4:1，在不同地域振动，当甲摆振
动4次的同时，乙摆恰振动5次，则甲、乙二摆所在地区重力加速度之比为g甲：g乙。
三、计算题（应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位，15题14分，16题14分，17题14分，共42分）
15.弹簧振子的质量是0.2kg,在水平方向做简谐运动,当它运动到平衡位置左侧
x1=2cm的位置时,受到的回复力大小F1=4N,则当它运动到平衡位置右侧
x2=4cm的位置时,它的加速度是多少？
16.一个做简谐运动的质点，它的振幅是A=4cm，频率是f=2Hz。
该质点从平
衡位置开始经过t=11s时，位移的大小和所通过的路程分别为多少？。