新教材2021秋粤教版物理选择性必修第一册课后练习：2.1　简谐运动含解析

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课后素养落实(四)　简谐运动
(建议用时：40 分钟)
◎考点一　平衡位置与回复力
1．(多选)关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是(　　)
A．平衡位置就是物体所受回复力为零的位置
B．机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移
C．做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
AB　[平衡位置是振动物体所受回复力为零的位置，A正确；为了描述机
械振动的质点的位置随时间的变化规律，人们总是把机械振动位移的起点定在
平衡位置上，所以 B正确；当物体无论运动了多少路程后，只要它回到了平衡
位置，其总位移为零，可见位移的大小和路程之间不一定有对应关系，所以
C、D错误．]
2．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把
钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是(　　)
A．钢球运动的最高处为平衡位置
B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．钢球速度为零处为平衡位置
D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
D　[钢球振动的平衡位置应在钢球重力与弹力相等的位置，即钢球静止时
的位置，故 D正确．]
3．下列叙述中是简谐运动的是(　　)
A．手拍篮球的运动
B．思考中的人来回走动
C．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统
D．从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动
C　[手拍篮球的运动和思考中的人来回走动没有规律，不是简谐运动，故
A、B错误；轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统，钢球以
受力平衡处为平衡位置上下做简谐运动，C正确；从高处下落到光滑水泥地面
上的小钢球的运动过程为自由落体，不是简谐运动，故 D错误．故选 C．]
◎考点二　弹簧振子的振动
4．(多选)做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间
内(　　)
A．振子的位移越来越大
B．振子正在向平衡位置运动
C．振子速度与位移方向相同
D．振子速度与位移方向相反
BD　[弹簧振子在某段时间内速度越来越大，说明它正向平衡位置运动，
故位移越来越小，A错，B对；位移方向是从平衡位置指向振子，故振子速度
与位移方向相反，C错，D对．]
5．如图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，以向右为正方向，振子在
B、C之间振动时(　　)
A．B→O位移为负、速度为正
B．O→C位移为正、速度为负
C．C→O位移为负、速度为正
D．O→B位移为正、速度为负
A　[速度方向即振子运动方向，而振动位移以平衡位置 O为初始位置指向
振子所在位置，B→O位移向左为负，速度向右为正；O→C位移向右为正，速
度向右为正；C→O位移向右为正，速度向左为负；O→B位移向左为负，速度
向左为负，可见本题正确选项为 A．]
6．如图所示，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，然后突然将手撤去，则重物被
弹离之前的运动情况是(　　)
A．加速度一直增大
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
C　[竖直方向的弹簧振子的振动也是简谐运动，但它的平衡位置在重力与
弹力相等的位置，此位置加速度为零．因此从平衡位置将弹簧压缩以后放手，
它的加速度是先减小，到达平衡位置以后再增大，故选 C．]
◎考点三　振幅、周期和频率
7．如图所示，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 0.1 s，则小球振动的周期为(
)
A．0.1 s　　B．0.2 s　　C．0.3 s　　　D．0.4 s
D　[振子从 C点第一次运动到 O点的时间为 0.1 s，对应的时间为一个周期
的，故该弹簧振子的周期为 0.4 s，D正确．]
8．(多选)下列关于简谐运动的周期、频率、振幅的说法正确的是(　　)
A．振幅是矢量，方向是从平衡位置指向最大位移处
B．周期和频率的乘积是一个常数
C．振幅增大，周期也增大，而频率减小
D．在自由振动下，做简谐运动的物体的频率是固定的，与振幅无关
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