2021-2022学年新教材物理人教版选择性必修第一册训练：第2章1简谐运动含解析

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第二章　1　

A组·基础达标

1．下列关于简谐运动的说法中，正确的是(　　)

A．简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线

B．弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处

C．振子经过平衡位置时，瞬时速度为零

D．简谐运动的轨迹一定是正弦曲线

【答案】A　【解析】竖直方向运动的弹簧振子，平衡位置处弹簧伸长量 x＝，B错误；

振子经过平衡位置时速度最大，C错误；简谐运动的图像为正弦或余弦曲线，A正确，D

错误．

2．(多选)做简谐运动的物体每次经过同一位置时，都具有相同的(　　)

A．加速度　　 B．动能　　

C．位移　　 D．速度

【答案】ABC　【解析】同一位置位移相同，物体受力相同，加速度相同，速度大小

以及动能相同，但速度方向有两种可能，A、B、C正确，D错误．

3．(2020 年山东临朐一中月考)关于简谐运动，下列说法正确的是(　　)

A．位移的方向总指向平衡位置

B．加速度方向总和位移方向相反

C．位移方向总和速度方向相反

D．速度方向跟位移方向相同

【答案】B　【解析】简谐运动的位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动中位移

的方向总是背离平衡位置的，A错误；加速度的方向总是指向平衡位置的，B正确；位移

方向与速度方向可能相同，也可能相反，C、D错误．

4．弹簧振子做简谐运动，其位移 x与时间 t的关系如图所示，则(　　)

A．在 t＝1 s 时，速度的值最大，方向为负，加速度为零

B．在 t＝2 s 时，速度的值最大，方向为负，加速度为零

C．在 t＝3 s 时，速度的值最大，方向为正，加速度最大

D．在 t＝4 s 时，速度的值最大，方向为正，加速度最大

【答案】B　【解析】当t＝1 s 时，位移最大，加速度最大，速度为零，A错误；当 t

＝2 s 时，位移为零，加速度为零，而速度最大．速度方向要看该点切线斜率的正负，t＝2

s时，速度为负值，B正确；当 t＝3 s 时，位移最大，加速度最大，速度为零，C错误；当

t＝4 s 时，位移为零，加速度为零，速度最大，方向为正，D错误．

5．如图所示，为一弹簧振子做简谐运动的振动图像，在 t1、t2时刻这个质点的(　　)

A．加速度相同

B．位移相同

C．速度相同

D．机械能相同

【答案】D　【解析】在弹簧振子做简谐运动时机械能守恒，在 t1、t2两时刻振子具有

相同大小的位移，但方向不同，加速度不同，A、B错误；由图像可知 t1、t2两时刻速度大

小相同、方向不同，故 C错误，D正确．

6．一简谐运动的图像如图所示，在 0.1～0.15 s 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，加速度和速度的方向相反

C．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相反

D．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相同

【答案】B　【解析】由图像可知，在 t＝0.1 s 时，质点位于平衡位置，t＝0.15 s 时，

质点到达负向最大位移处，因此在 t＝0.1～0.15 s 这段时间内，质点刚好处于由平衡位置向

负向最大位移处运动的过程中，其位移为负值，且数值增大，速度逐渐减小，而加速度逐

渐增大，为加速度逐渐增大的减速运动，故加速度方向与速度方向相反，故 B正确．

7．如图所示是某质点做简谐运动的振动图像，该质点第一次速度达到负向最大的时刻

是(　　)

A．0.1 s　　 B．0.2 s　　

C．0.3 s　　 D．0.4 s

【答案】A　【解析】从振动图像可以看出，t＝0时振子位于正最大位移处，0～0.2 s

振子从正最大位移运动到负最大位移，速度为负，到达平衡位置即 0.1 s 时速度最大，0.2 s

时振子速度为零，0.3 s 时振子速度最大，速度为正，0.4 s 时速度为零，A正确．

8．(2021 届烟台检测)一个质点做简谐运动，它的振动图像如图所示，则(　　)

A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹

B．有向线段 OA 是质点在 t1时间内的位移

C．有向线段 OA 在x轴的投影是质点在 t1时刻的位移

D．有向线段 OA 的斜率是质点在 t1时刻的速率

【答案】C　【解析】图中的曲线部分是质点的位移与时间的对应关系，不是质点的

运动轨迹，故 A错误；质点在 t1时间内的位移，应是曲线在 t1时刻的纵坐标，故 B错误，

C正确；质点在 t1时刻的速率应是曲线在 t1时刻所对应的曲线的斜率，故 D错误．

9．一质点做简谐运动的图像如图所示，在 4 s 内具有最大负方向速度的时刻是第(

)

A．1 s　　　　 B．2 s　　

C．3 s　　　 D．4 s

【答案】A　【解析】质点经过平衡位置时速度最大，速度方向可以根据切线斜率的

正、负来判断，可以根据下一时刻位移的变化来判断，也可以根据简谐运动的过程来判断

该题中，因为 1 s 后某段时间内质点向负的最大位移处移动，因此可判断速度方向为负，故

A正确．

10．如图所示的振动图像上有 a、b、c、d、e、f 6 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)b点离开平衡位置的最大距离有多大？

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