2019-2021北京高一(下)期末物理匯編：簡諧運(yùn)動(dòng)

1/12019-2021北京高一（下）期末物理匯編簡諧運(yùn)動(dòng)一、多選題1．（2019·北京四中高一期末）如圖所示，物體A置于物體B上，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與B相連．A和B一起在光滑水平面上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)）．則下列說法中正確的是（

）A．B和A的運(yùn)動(dòng)一定是簡諧運(yùn)動(dòng)B．B對(duì)A的靜摩擦力方向一定水平向右C．B對(duì)A的靜摩擦力與彈簧的彈力始終大小相等D．B對(duì)A的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比二、單選題2．（2020·北京交通大學(xué)附屬中學(xué)高一期末）對(duì)簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力公式F=－kx的理解，正確的是（）A．k只表示彈簧的勁度系數(shù)B．式中的負(fù)號(hào)表示回復(fù)力總是負(fù)值C．位移x是相對(duì)平衡位置的位移D．回復(fù)力只隨位移變化，不隨時(shí)間變化3．（2020·北京·清華附中高一期末）勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子，它的振動(dòng)圖像如圖所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．振子所受的彈力大小為5N，方向指向x軸的負(fù)方向B．振子的速度方向指向x軸的正方向C．在0～4s內(nèi)振子作了1.75次全振動(dòng)D．在0～4s內(nèi)振子通過的路程為4cm4．（2021·北京·101中學(xué)高一期末）某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示，則（）A．t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上 B．0.2s~0.4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度一直減小C．t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向向下 D．0.2s~0.4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度一直增大5．（2020·北京交通大學(xué)附屬中學(xué)高一期末）有一個(gè)在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放讓它振動(dòng)，第二次把彈簧壓縮2x后釋放讓它振動(dòng)，則先后兩次振動(dòng)的周期之比和振幅之比分別為（）A．1∶11∶1 B．1∶11∶2C．1∶41∶4 D．1∶21∶26．（2019·北京·人大附中高一期末）一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其相對(duì)于平衡位置的位移x與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖所示，由圖可知A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為1.6HzB．質(zhì)點(diǎn)的振幅為4.0cmC．在0.3s和0.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同D．在0.3s和0.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相同7．（2019·北京四中高一期末）如圖是一彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像，下列說法中正確的是（

）A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為2cmB．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4HzC．在2s末，質(zhì)點(diǎn)的加速度最大D．在2s末，質(zhì)點(diǎn)的速度最大8．（2019·北京四中高一期末）如圖所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在M、N兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是（

）A．振子從O向N運(yùn)動(dòng)的過程中位移不斷減小B．振子從O向N運(yùn)動(dòng)的過程中回復(fù)力不斷減小C．振子經(jīng)過O時(shí)動(dòng)能最大D．振子經(jīng)過O時(shí)加速度最大9．（2019·北京·人大附中高一期末）作簡諧運(yùn)動(dòng)的物體,回復(fù)力和位移的關(guān)系圖是下圖所給四個(gè)圖像中的(

).A． B． C． D．10．（2020·北京交通大學(xué)附屬中學(xué)高一期末）一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列說法正確的是A．t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度最大B．t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力為0C．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為8cmD．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4Hz

參考答案1．AD【詳解】A.A和B起在光滑水平面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，受力分析可知彈簧的彈力提供回復(fù)力，滿足回復(fù)力F=-kx，故都做簡諧運(yùn)動(dòng)；故A項(xiàng)符合題意.BCD.設(shè)彈簧的形變量為x，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B的質(zhì)量分別為M和m，根據(jù)牛頓第二定律得到整體的加速度為a=-kx對(duì)A：f=Ma=-Mkx可見B對(duì)A的靜摩擦力大小f與彈簧的形變量x成正比；B對(duì)A的靜摩擦力方向在平衡位置右側(cè)向左，在平衡位置左側(cè)向右；故B項(xiàng)不合題意，C項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意.2．C【詳解】A．k是回復(fù)力大小與位移大小的比值，不一定表示彈簧的勁度系數(shù)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．式中的負(fù)號(hào)表示回復(fù)力方向總是與位移方向相反，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．式中位移x是相對(duì)平衡位置的位移，故C項(xiàng)正確；D．簡諧運(yùn)動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化，回復(fù)力既隨位移變化，也隨時(shí)間變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。3．C【詳解】A．由圖可知A在t軸上方，位移x=0.25cmF=-kx=-5即彈力大小為5N，方向指向x軸負(fù)方向，A正確；B．由圖可知過A點(diǎn)作圖線的切線，該切線與x軸的正方向的夾角小于90°，切線斜率為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向，B正確；C．由圖可看出，t=0和t=4s時(shí)刻振子的位移都是最大，且都在t軸的上方，在0～4s內(nèi)經(jīng)過兩個(gè)周期，振子完成兩次全振動(dòng)，CD．在0～4s內(nèi)振子完成了2次全振動(dòng)，所以在這段時(shí)間內(nèi)振子通過的路程為2×4×0.50D正確。故選C。4．C【詳解】A．在t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于最大位置處，故它的速度為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在0.2s~0.4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)在由最大位置處向平衡位置移動(dòng)，故它的速度在增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在最大位置處，受到指向平衡位置的力，即向下的力，所以它的加速度方向是向下的，選項(xiàng)C正確；D．在0.2s~0.4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移逐漸減小，則由a=-kxm可知，加速度一直減小，選項(xiàng)故選C。5．B【詳解】彈簧的壓縮量即為振子振動(dòng)過程中偏離平衡位置的最大距離，即振幅，故振幅之比為1∶2，而對(duì)同一振動(dòng)系統(tǒng)，其周期與振幅無關(guān)，則周期之比為1∶1，振動(dòng)周期由振動(dòng)系統(tǒng)的性質(zhì)決定，與振幅無關(guān)。故選B。6．D【詳解】A.由圖讀出周期T=1.6s，則頻率f=故A錯(cuò)誤；B.質(zhì)點(diǎn)的振幅等于振子的位移最大值，由圖直接讀出振幅A=2cm，故B錯(cuò)誤；C.在0.3s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度沿正方向；在0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正從正向最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度方向沿負(fù)方向，故這兩個(gè)時(shí)刻的速度方向相反．故C錯(cuò)誤；D.由簡諧運(yùn)動(dòng)的特征a=-kx分析得知，在0.3s和0.5s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移相同，所以加速度方向相同，故D正確．7．D【詳解】A.振幅是振子離開平衡位置的最大距離，由圖知振幅A=1cm；故A項(xiàng)不合題意.B.由圖知，振子完成一個(gè)周期性的運(yùn)動(dòng)為正弦圖象，讀出周期為T=4s；則頻率f=1T=0.25HzC.在第2s末，振子的位移為0，其加速度為0；故C項(xiàng)不合題意.D.在第2s末，振子的位移為0，說明振子經(jīng)過平衡位置，速度最大；故D項(xiàng)符合題意.8．C【詳解】A.簡諧振動(dòng)的位移起點(diǎn)為O點(diǎn)，則從O到N運(yùn)動(dòng)位移大小不斷增大，方向向右；故A項(xiàng)不合題意.B.根據(jù)簡諧振動(dòng)的回復(fù)力F=-kx可知，從O到N的位移x增大，回復(fù)力不斷增大；故B項(xiàng)不合題意.CD.簡諧振動(dòng)經(jīng)過平衡位置O時(shí)，位移為零，可知恢復(fù)力為零，由牛頓第二定律可得加速度為零；而經(jīng)過平衡位置時(shí)是振動(dòng)從加速變?yōu)闇p速的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，速度最大，動(dòng)能最大；故C項(xiàng)符合題意，D項(xiàng)不合題意.9．D【詳解】回復(fù)力和位移的關(guān)系式F=-kx，圖象為一次函數(shù)，且F與x方向相反，故選D．10．B【詳解】在t=1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)的最大位移處，速度為0，加速度最大，故