課后素養(yǎng)落實4　簡諧運動-學(xué)年新教材魯科版（2019）高中物理選擇性必修第一冊檢測

課后素養(yǎng)落實(四)簡諧運動(建議用時：40分鐘)◎題組一平衡位置和回復(fù)力位移1．(多選)關(guān)于機械振動的位移和平衡位置，以下說法中正確的是()A．平衡位置就是物體所受回復(fù)力為零的位置B．機械振動的位移是以平衡位置為起點的位移C．做機械振動的物體運動的路程越大，發(fā)生的位移也越大D．機械振動的位移是指振動物體偏離平衡位置最遠時的位移AB[平衡位置是振動物體所受回復(fù)力為零的位置，A正確；為了描述機械振動的質(zhì)點的位置隨時間的變化規(guī)律，人們總是把機械振動位移的起點定在平衡位置上，B正確；當(dāng)物體無論運動了多少路程后，只要它回到了平衡位置，其總位移為零，可見位移的大小和路程之間不一定有對應(yīng)關(guān)系，C錯誤；機械振動的位移是指振動物體偏離平衡位置的距離，偏離平衡位置最遠時的位移叫振幅，D錯誤．]2．如圖所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定組成一個振動系統(tǒng)，用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，下列說法正確的是()A．鋼球運動的最高處為平衡位置B．鋼球運動的最低處為平衡位置C．鋼球速度為零處為平衡位置D．鋼球原來靜止時的位置為平衡位置D[鋼球振動的平衡位置應(yīng)在鋼球重力與彈力相等的位置，即鋼球靜止時的位置，故D正確．]3．彈簧振子在做簡諧運動的過程中，振子通過平衡位置時()A．速度值最大 B．回復(fù)力的值最大C．加速度值最大 D．位移最大A[振子通過平衡位置時速度最大，回復(fù)力、加速度、位移都為零，故只有A項正確．]4．下列敘述中是簡諧運動的是()A．手拍籃球的運動B．思考中的人來回走動C．輕質(zhì)彈簧的下端懸掛一個鋼球，上端固定組成的振動系統(tǒng)D．從高處下落到光滑水泥地面上的小鋼球的運動C[手拍籃球的運動和思考中的人來回走動沒有規(guī)律，不是簡諧運動，故A、B錯誤；輕質(zhì)彈簧的下端懸掛一個鋼球，上端固定組成的振動系統(tǒng)，鋼球以受力平衡處為平衡位置上下做簡諧運動，故C正確；從高處下落到光滑水泥地面上的小鋼球的運動過程為自由落體，不是簡諧運動，故D錯誤．故選C．]◎題組二簡諧運動的運動特征5．(多選)有一彈簧振子做簡諧運動，則()A．加速度最大時，速度最大B．速度最大時，位移最大C．位移最大時，回復(fù)力最大D．回復(fù)力最大時，加速度最大CD[振子加速度最大時，在最大位移處，此時振子的速度為零，由F＝－kx知道，此時振子所受回復(fù)力最大，所以A錯，C、D對；振子速度最大時，是經(jīng)過平衡位置時，此時位移為零，所以B錯．]6．(多選)做簡諧運動的彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，則這段時間內(nèi)()A．振子的位移越來越大B．振子正在向平衡位置運動C．振子速度與位移方向相同D．振子速度與位移方向相反BD[彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，說明它正向平衡位置運動，故位移越來越小，A錯，B對；位移方向是從平衡位置指向振子，故振子速度與位移方向相反，C錯，D對．]7．(多選)在圖中，當(dāng)振子由A向O運動時，下列說法中正確的是()A．振子的位移在減小B．振子的運動方向向左C．振子的位移方向向左D．振子的位移在增大AB[對簡諧運動而言，其位移總是相對平衡位置O而言，所以C、D錯誤；由于振子在O點右側(cè)由A向O運動，所以振子的位移方向向右，位移大小不斷減小．故A、B選項正確．]8．如圖所示為一彈簧振子，O為平衡位置，以向右為正方向，振子在B、C之間振動時()A．B→O位移為負、速度為正B．O→C位移為正、速度為負C．C→O位移為負、速度為正D．O→B位移為正、速度為負A[速度方向即振子運動方向，而振動位移以平衡位置O為初始位置指向振子所在位置，B→O位移向左為負，速度向右為正；O→C位移向右為正，速度向右為正；C→O位移向右為正，速度向左為負；O→B位移向左為負，速度向左為負，可見本題正確選項為A．]9．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在地面上，另一端與一薄板連接，薄板的質(zhì)量不計，板上放一重物．用手將重物往下壓，然后突然將手撤去，則重物被彈離之前的運動情況是()A．加速度一直增大B．加速度一直減小C．加速度先減小后增大D．加速度先增大后減小C[豎直方向的彈簧振子的振動也是簡諧運動，但它的平衡位置在重力與彈力相等的位置，此位置加速度為零．因此從平衡位置將彈簧壓縮以后放手，它的加速度是先減小，到達平衡位置以后再增大，故選C．]1．(多選)彈簧振子在做簡諧運動的過程中，下列說法正確的是()A．在平衡位置時它的機械能最大B．在最大位移處時它的彈性勢能最大C．從平衡位置向最大位移處運動時，它的動能減小D．在振動過程中，系統(tǒng)的機械能守恒BCD[彈簧振子在振動的過程中機械能守恒，彈性勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，由最大位移處向平衡位置運動時，彈性勢能轉(zhuǎn)化成動能，在最大位移處，彈簧的彈性勢能最大，在平衡位置時動能最大，在振動過程中機械能保持守恒，故B、C、D正確．]2．一彈簧振子做簡諧運動，以下說法正確的是()A．若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．振子每次經(jīng)過平衡位置時，加速度相同，速度也一定相同C．振子每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同D．振子在平衡位置兩側(cè)對稱的位置上，其速度、位移都反向C[加速度的方向與位移方向相反，位移方向為負時，加速度方向一定為正，但速度方向為物體運動方向，與位移方向無關(guān)，可正可負，A錯；振子每次經(jīng)過平衡位置時，加速度為零且速度大小相等，但速度方向不一定相同，B錯；每次通過同一位置時，位移相同，故加速度相同，速度大小相同，但方向不一定相同，C對；同理在平衡位置兩側(cè)對稱的位置上，位移方向相反，速度方向可能相同，也可能相反，D錯．]3．如圖所示，將一勁度系數(shù)為k、原長為L0的輕彈簧的一端固定在傾角為θ的光滑斜面的頂端，另一端連接一質(zhì)量為m的小球．將小球沿斜面下拉一段距離后松手．試證明小球的運動是簡諧運動．[解析]設(shè)小球在彈簧長度為L1時在平衡位置(設(shè)為O點)，已知彈簧原長為L0，選沿斜面向上為正方向．則由平衡條件得k(L1－L0)－mgsinθ＝0．當(dāng)小球經(jīng)過O點上側(cè)距O點為x處時，受力為F合＝k(L1－L0－x)－mgsinθ整理得F合＝－kx，因此小球的運動是簡諧運動．[答案]見解析4．如圖所示，光滑的水平面上放有一彈簧振子，輕彈簧右端連接在滑塊上，已知滑塊質(zhì)量m＝0.5kg，彈簧勁度系數(shù)k＝240N/m，將滑塊從平衡位置O向左平移，將彈簧壓縮5cm，靜止釋放后滑塊在A、B間滑動，則：(1)滑塊加速度最大的位置是在A、B、O三點中哪點？此時滑塊加速度多大？(2)滑塊速度最大的位置是在A、B、O三點中哪點？此時滑塊速度多大？(假設(shè)整個系統(tǒng)具有的最大彈性勢能為0.3J)[解析](1)由于簡諧運動的加速度a＝eq\f(F,m)＝－eq\f(k,m)x，故加速度最大的位置在最大位移處的A或B兩點，加速度大小a＝eq\f(k,m)x＝eq\f(240,0.5)×0.05m/s2＝24