《2021-2022学年下学期高二物理同步精品课堂（新教材人教版选择性必修第一册）》2.2 简谐运动的描述（精选练习）（解析版）

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人教版新教材 物理选择性必修第一册 第二章《机械振动》
2.2 简谐运动的描述
精选练习
一、夯实基础
1．（2021·山西·保德县中学校高二期中）一个弹簧振子完成一次全振动所用的时间为
2.4s，当它从平衡位置开始向右运动 1.9s 时，其运动情况是（　　）
A．向右加速 B．向右减速 C．向左加速 D．向左减速
【答案】A
【解析】根据题意，以水平向右为坐标的正方向，振动周期是 2.4s，振子从平衡位置开始
向右运动，经过 1.9s 时，在 到 之间，因此振子正处于左边最大位移处和平衡位置
之间，向右加速运动。故选 A。
2．（2022·全国·高二专题练习）（多选）如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，关
于振子的运动，下列说法正确的是（　　）
A．振子从 A点运动到 C点时位移大小为 OC，方向向右
B．振子从 A点运动到 C点的过程中，速度在增大，加速度在减小
C．振子从 C点运动到 A点时位移大小为 ，方向向右
D．振子从 A点运动到 O点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大
【答案】AB
【解析】A．振子从 A点运动到 C点时的位移是以 O点为起点，C点为终点，故大小为
OC，方向向右，故 A正确；
BD．振子的合外力为弹簧的弹力，振子从 A点运动到 C点的过程中和从 A点运动到 O点的
过程中，弹力都在减小，故由公式 a＝-kx，可知加速度都在减小，速度方向和加速度方向
相同，故速度在增大，故 B正确 D错误；
C．振子从 C点运动到 A点时的位移是以 O点为起点，A点为终点，故大小 OA，方向向右，
故C错误；故选 AB。
3．（2022·重庆巴蜀中学高二期末）一位游客在长寿湖边欲乘游船，当日风浪很大，游船
上下浮动。可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为 20cm，周期为 3.0s。当船到
达平衡位置时，甲板刚好与码头地面平齐。已知地面与甲板的高度差不超过 10cm 时，游
客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是（　　）
A．0.5s B．1.0s C．1.5s D．2.0s
【答案】B
【解析】假设 t=0 时刻船刚好到达平衡位置且向上运动，则船的振动方程可写为
在一个周期内 的时刻为 ， ， ，
其中满足题意要求的时间范围是 、 、 ，所以在一个周期内，游客能舒服地
登船的时间是 ，故选 B。
4．（2022·全国·高二专题练习）一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述中正确的
是（）
A．质点的振动频率为 0.5Hz
B．在 5s 末，质点做简谐运动的相位为
C．在 10s 内质点经过的路程为 10cm
D． 和 两时刻质点的位移大小相等，都是 cm
【答案】D
【解析】A．由图可知，质点振动的周期为 4s，故频率为 0.25Hz，A错误；
B．在 5s 末，质点做简谐运动的相位为 ，B错误；
C．10s 相当于 2.5T，每个周期的路程为 4A，故在 10s 内质点经过的路程为 20cm，C错误；
D．由图可得，质点的振动方程为
和 两时间代入，可知两时刻质点的位移大小相等，都是 cm，D正确。
故选 D。
5．（2022·江苏·东台创新高级中学高二阶段练习）一个弹簧振子做简谐运动的周期为 T，
振幅为 A，下列说法正确的是（　　）
A．在 T时间内，振子发生的位移一定为零，路程一定是 4A
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