2.1 简谐运动同步练习 2021—2022 学年高中物理鲁科版（2019）选择 性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．下列运动中可以看作机械振动的是（ ） A．声带发声 B．音叉被移动 C．火车沿斜坡行驶 D．秋风中树叶落下 2．物体做下列运动时，加速度和速度方向的关系表述正确的是（　　） A．简谐运动中加速度与速度始终同向 B．竖直上抛运动中加速度与速度始终同向 C．匀速圆周运动中加速度方向与速度方向始终垂直 D．自由落体运动中加速度与速度方向可以相同、也可以相反 3．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．匀变速直线运动 D．变加速运动 4．下列振动中是简谐运动的是：（　　） A．手拍乒乓球的运动 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 5．对水平弹簧振子，下列说法正确的是(　　) A．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 B．通过平衡位置时，速度为零，加速度最大 C．每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同 D．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 6．下列说法正确的是（ ） A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动是机械运动中最简单、最基本的运动 C．简谐运动中位移的方向总是指向平衡位置 D．简谐运动中位移的方向总与速度的方向相反 7．物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（　　） A．物体到达平衡位置时，合力一定为零 B．平衡位置就是回复力为零的位置 C．每次通过同一位置时，位移、速度和加速度一定相同 D．简谐运动的图像表示质点振动的轨迹 8．如图所示，将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为 m 的小球从弹簧上端由静止释放，小球沿竖直 方向向下运动的过程中，弹簧始终保持在弹性限度内，重力加速度为 g，下列说法正确的是（　　） A．当小球速度为零时，小球的加速度大小大于 g B．小球的加速度随位移均匀变化 C．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变 D．小球、地球组成的系统机械能守恒 9．下列说法中正确的是 A．多普勒效应是由于波的干涉引起的 B．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，速度一定相同 C．两列波发生干涉时，振动加强的质点，位移始终最大 D．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象 10．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．速度方向总和位移方向相同 11．弹簧振子在做机械振动时，按周期性规律变化的物理量是（ ） A．回复力 B．周期 12．简谐运动是下列哪一种运动（　　） A．匀速直线运动 C．频率 D．振幅 B．匀加速直线运动 C．匀变速运动 D．变加速运动 13．物体产生机械振动的条件是（　　） A．有方向不变、大小不变的力作用在物体上 B．有方向不变、大小变化的力作用在物体上 C．有方向变化、大小不变的力作用在物体上 D．有始终指向平衡位置的回复力作用在物体上 14．质点运动的位移 x 与时间 t 的关系如图所示，其中不属于机械振动的是 A． B． C． D． 15．下列运动中不属于机械振动的是（ ） A．树枝在风的作用下运动 B．竖直向上抛出的物体的运动 C．说话时声带的运动 D．爆炸声引起窗扇的运动 二、填空题（共 4 题） 16．回复力是根据力的_______命名的.弹簧振子是一个典型的简谐运动模型，它的回复力是由_____提供的. 17．简谐运动 如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置______的大小成______，并且总是指向平衡位置，质点 的运动就是简谐运动． 18．如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成______（正比或反比），并且总是指向 ______ __，质点的运动就是简谐运动。 19．判断下列说法的正误。 （1）小鸟飞走后树枝的往复运动不是机械振动。( ) （2）弹簧振子同质点一样都是理想化模型。( ) （3）弹簧振子的 x－t 图像的曲线就是它的运动轨迹。( ) （4）弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。( ) （5）简谐运动的图像表示质点振动的轨迹是正弦曲线。( ) （6）振动图像中弹簧振子的位移－5 cm 小于 1 cm。( ) 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示，将两个劲度系数分别为 k1 和 k2 的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端固定，中间 接一质 量为 m 的小球，此时两弹簧均处于原长．现将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以 O 为平衡位 置往复运动，试证明，小球所做的运动是简谐运动． 21．如图所示，质量为 M 、倾角为  的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面 的动摩擦因数足够大，斜面顶端与劲度系数为 k 、自然长度为 L 的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质 3 量为 m 的物块。压缩弹簧使其长为 4 L 时将物块由静止开始释放，物块将在某一平衡位置两侧做简谐运动， 在运动过程中斜面体始终处于静止状态，重力加速度为 g 。 （1）依据简谐运动的对称性，求物块 m 在最低点的加速度大小； （2）若在斜面体的正下方安装一个压力传感器，求在物块 m 运动的全过程中，此压力传感器的最大示数。 22．如图所示，带电量分别为 4q 和－q 的小球 A、B 固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为 d．若杆 上套一带电小环 C，带电体 A、B 和 C 均可视为点电荷。 (1)求小环 C 的平衡位置； (2)若小环 C 带电量为 q，将小环拉离平衡位置一小位移 x(  x = d )后静止释放，试判断小环 C 能否回到平 衡位置；（回答“能”或“不能”即可） (3)若小环 C 带电量为－q，将小环拉离平衡位置一小位移 x(  x = d )后静止释放，试证明小环 C 将作简谐运 动。 1 （提示：当 α = 1 时，则  1  α  n  1  nα ） 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．A 2．C 3．D 4．C 5．A 6．A 7．B 8．B 9．D 10．B 11．A 12．D 13．D 14．D 15．B 16． 效果 弹簧的弹力 17． 位移 正比 18． 正比 平衡位置 19． 错误 正确 20． F  （） k1  k 2 x 21．（1） g sin   22．（1） l2  d 错误 正确 错误 错误 ，即小球的运动时简谐运动 kL kL sin  2 ；（2）  M  m  g  mg sin   4m 4 ；（2）不能； （3）环 C 带电 q ，平衡位置不变，拉离平衡位置一小位移 x 后，C 受力为 FC  4kq 2  2d  x  2  kq 2  d  x 利用近似关系化简得 FC   回复力满足 F   kx 形式，故小环做简谐运动。 kq 2 x d3 2 23 ． (1) ； (2)