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1、word 格式-可编辑-感谢下载支持高二物理简谐运动练习题高二物理简谐运动练习题1 1、一简谐振子沿、一简谐振子沿 x x 轴振动，平衡位置在坐标原点。轴振动，平衡位置在坐标原点。t 0时刻振子的位移时刻振子的位移x 0.1m；t 4s时刻时刻3x 0.1m；t 4s时刻时刻x 0.1m。该振子的振幅和周期可能为。该振子的振幅和周期可能为A A0. 1 m0. 1 m，sB B0.1 m,0.1 m,8s8sC C0.2 m0.2 m，sD D0.2 m0.2 m，8s8s2 2、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 x xAsinAsin
2、8383t，则质点（，则质点（）4A.A.第第 1 s1 s 末与第末与第 3 s3 s 末的位移相同末的位移相同B.B.第第 1 s1 s 末与第末与第 3 s3 s 末的速度相同末的速度相同C.3 sC.3 s 末至末至 5 s5 s 末的位移方向都相同末的位移方向都相同D.3 sD.3 s 末至末至 5 s5 s 末的速度方向都相同末的速度方向都相同3 3、描述简谐运动特征的公式是、描述简谐运动特征的公式是 x=x=. .自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下 . .若不考虑空气若不考虑空气（填（填“ “是是” ”或或“ “不是不是” ”）简谐运动）简谐
3、运动. .阻力及在地面反弹时的能量损失阻力及在地面反弹时的能量损失, ,此运动此运动4 4、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x x5sin5sin正确的是正确的是( () )，则下列关于质点运动的说法中，则下列关于质点运动的说法中t（cmcm）4A A质点做简谐运动的振幅为质点做简谐运动的振幅为 10cm10cmB B质点做简谐运动的周期为质点做简谐运动的周期为 4s4sC C在在 t t = 4 s= 4 s 时质点的速度最大时质点的速度最大D D在在 t t = 4 s= 4 s 时质点的加速度最大时质点的加速度最大5 5、在竖直平
4、面内，有根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为、在竖直平面内，有根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为 y yA Acoscosx x。将一个光滑小环。将一个光滑小环在该金属杆上，并从在该金属杆上，并从 x x0 0，y yA A 处以某一初速沿杆向处以某一初速沿杆向x x 方向运动，运动过程中方向运动，运动过程中（）A A小环在小环在 B B 点加速度为零点加速度为零B B小环在小环在 B B 点和点和 D D 点速度最大点速度最大C C小环在小环在 C C 点速度最大点速度最大D D小环在小环在 C C 点和点和 E E 点加速度大小相等、方向相反点加速度大小相等、方向相反
5、6 6、一弹簧振子做简谐运动，周期为、一弹簧振子做简谐运动，周期为 T T，下列说法正确的是，下列说法正确的是( () )A A若若 t t 时刻和时刻和( (t t+ + t t) )时刻振子对平衡位置的位移大小相等，方向相同，则时刻振子对平衡位置的位移大小相等，方向相同，则 t t 一定等于一定等于 T T 的整数倍的整数倍B B若若 t t 时刻和时刻和( (t t+ + t t) )时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则 t t 一定等于一定等于yAEOBDxCT的整数倍的整数倍2T，则，则 t t 和和( (t t+ + t t) )两时刻，振子
6、的位移大小之和一定等于振幅两时刻，振子的位移大小之和一定等于振幅4TD D若若 t t，则在，则在 t t 时刻和时刻和( (t t+ + t t) )时刻振子速度的大小一定相等时刻振子速度的大小一定相等2C C若若 t t= =7 7、 水平弹簧振子做简谐运动的周期为水平弹簧振子做简谐运动的周期为 T T， 振子在振子在 t t1 1时刻的动量为时刻的动量为 p p、 动能为动能为 q q， 下列说法正确的是下列说法正确的是（）A A如果振子在如果振子在 t t2 2时刻的动量也为时刻的动量也为 p p，则（，则（t t2 2t t1 1）的最小值为）的最小值为 T Tword 格式-可编辑
7、-感谢下载支持B B如果振子在如果振子在 t t2 2时刻的动能也为时刻的动能也为 q q，则（，则（t t2 2t t1 1）的最小值为）的最小值为 T TC C在半个周期的时间内，弹簧的弹力的冲量一定为零在半个周期的时间内，弹簧的弹力的冲量一定为零D D在半个周期的时间内，弹簧的弹力的功一定为零在半个周期的时间内，弹簧的弹力的功一定为零8 8、如图所示，一个弹簧振子在、如图所示，一个弹簧振子在A A、B B 两点间做简谐运动，两点间做简谐运动，O O 点为平衡位置，下列说法中正确点为平衡位置，下列说法中正确的有的有( () )A A它在它在 A A、B B 两点时动能为零两点时动能为零B
8、B它经过它经过 O O 点时加速度方向要发生变化点时加速度方向要发生变化C C它远离它远离 O O 点时作匀减速运动点时作匀减速运动D D它所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反它所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反9 9、光滑的水平面上放有质量分别为、光滑的水平面上放有质量分别为 mm 和和1m的两木块，下方木块与的两木块，下方木块与2一劲度系数为一劲度系数为 k k 的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。示。已知两木块之间的最大静摩擦力为已知两木块之间的最大静摩擦力为f，为使这两个木块组成为使这两个木块组成的系统能像一
9、个整体一样地振动，系统的最大振幅为的系统能像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为A A（）D DfkB B2 f3fC Ckk4 fk1010、国蹦床队组建时间不长，但已经在国际大赛中取得了骄人的、国蹦床队组建时间不长，但已经在国际大赛中取得了骄人的 成绩，成绩，20082008 年又取得北京奥运会的金年又取得北京奥运会的金牌假如运动员从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原来的高度，其整个过程中的速度随时间的变化规牌假如运动员从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原来的高度，其整个过程中的速度随时间的变化规律如图所示，其中律如图所示，其中 oaoa 段和段和 cdcd 段为直线，则根据此图象可知运动员（
10、段为直线，则根据此图象可知运动员（）A A在在 t t1 1tt2 2时间内所受合力逐渐增大时间内所受合力逐渐增大B B在在 t t2 2时刻处于平衡位置时刻处于平衡位置C C在在 t t3 3时刻处于最低位置时刻处于最低位置D D在在 t t4 4时刻所受的弹力最大时刻所受的弹力最大1111、在、在t 0时刻，质点时刻，质点 A A 开始做简谐运动，其振动图象如图所示。开始做简谐运动，其振动图象如图所示。质点质点 A A 振动的周期是振动的周期是s s；t 8s时，质点时，质点 A A 的运动沿的运动沿y轴的轴的方向（填方向（填“ “正正” ”或或“ “负负” ”）1212、如图所示是用频闪
11、照相的方法拍摄到的一个弹簧振子的振动情况、如图所示是用频闪照相的方法拍摄到的一个弹簧振子的振动情况 , ,甲甲图是振子静止在平衡位置时的照片图是振子静止在平衡位置时的照片, ,乙图是振子被拉到左侧距平衡位置乙图是振子被拉到左侧距平衡位置 2020 cmcm 处放手后向右运动处放手后向右运动期内的频闪照片期内的频闪照片, ,已知频闪的频率为已知频闪的频率为 10 Hz,10 Hz,则下列说法正确的是则下列说法正确的是 ( () )A.A.该振子振动的周期为该振子振动的周期为 1.6 s1.6 sB.B.该振子振动的周期为该振子振动的周期为 1.2 s1.2 sC.C.振子在该振子在该1周周41周
12、期内做加速度逐渐减小的变加速运动周期内做加速度逐渐减小的变加速运动4word 格式-可编辑-感谢下载支持D.D.从图乙可以看出再经过从图乙可以看出再经过 0.2 s0.2 s 振子将运动到平衡位置右侧振子将运动到平衡位置右侧 10 cm10 cm 处处1313、如图所示，带电量分别为、如图所示，带电量分别为 4 4q q 和和q q 的小球的小球 A A、B B 固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为 d d。若。若杆上套一带电小环杆上套一带电小环 C C，带电体，带电体 A A、B B 和和 C C 均可视为点电荷。均可视为点电荷。求小环求小环 C C
13、的平衡位置。的平衡位置。若小环若小环 C C 带电量为带电量为 q q，将小环拉离平衡位置一小位移，将小环拉离平衡位置一小位移x x( x回到平衡位置。回到平衡位置。 （回答（回答“ “能能” ”或或“ “不能不能” ”即可）即可）若小环若小环 C C 带电量为带电量为q q，将小环拉离平衡位置一小位移，将小环拉离平衡位置一小位移 x x( x作简谐运动。作简谐运动。（提示：当（提示：当1414、 图图 （1 1） 是利用砂摆演示简谐运动图象的装置。是利用砂摆演示简谐运动图象的装置。砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简动的漏斗漏出的砂在板上形成的
14、曲线显示出砂摆动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆动位移随时间变化的关系。第一次以速度动位移随时间变化的关系。第一次以速度 v v1 1匀速匀速木板，图（木板，图（2 2）给出了砂摆振动的图线；第二次使）给出了砂摆振动的图线；第二次使的振幅减半，再以速度的振幅减半，再以速度 v v2 2匀速拉动木板，图（匀速拉动木板，图（3 3）了砂摆振动的图线。由此可知，砂摆两次振动的了砂摆振动的图线。由此可知，砂摆两次振动的T T1 1和和 T T2 2以及拉动木板的速度以及拉动木板的速度 v v1 1和和 v v2 2的关系是的关系是A AT T1 1：T T2 2=2=2：1 1B BT T1
15、1：T T2 2=1=1：2 2C CV V1 1：V V2 2=2=2：1 1D DV V1 1：V V2 2=1=1：2 21515、如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的、如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B B、 C C 两点间两点间做简谐运动，做简谐运动，O O 为平衡位置。已知振子由完全相同为平衡位置。已知振子由完全相同的的 P P、Q Q 两两部分组成，彼此拴接在一起，当振子运动到部分组成，彼此拴接在一起，当振子运动到 B B 点的点的瞬间，将瞬间，将 P P拿走，则以后拿走，则以后 Q Q 的运动和拿走的运动和拿走 P P 之前比较有之前比较有A AQ Q 的振幅增大，
16、通过的振幅增大，通过 O O 点时的速率增大点时的速率增大B BQ Q 的振幅减小，通过的振幅减小，通过 O O 点时的速率减小点时的速率减小C CQ Q 的振幅不变，通过的振幅不变，通过 O O 点时的速率增大点时的速率增大D DQ Q 的振幅不变，通过的振幅不变，通过 O O 点时的速率减小点时的速率减小1616、劲度系数为、劲度系数为 k k 的轻质弹簧，一端连接质量为的轻质弹簧，一端连接质量为 2 2m m 的物块的物块 P P（可视为质点）（可视为质点） ，另一端悬挂在天花板上。，另一端悬挂在天花板上。静止时，静止时，P P 位于位于 O O 点，此时给点，此时给 P P 一个竖直向
17、下的速度一个竖直向下的速度，让，让 P P 在竖直方向上做简谐运动，测得其振幅在竖直方向上做简谐运动，测得其振幅4qd)后静止释放，试判断小环后静止释放，试判断小环C C 能否能否d)后静止释放，试证明小环后静止释放，试证明小环 C C 将将q1时，则时，则11 n）n(1)AdB当当谐谐的的拉拉砂砂给给周周盛盛运运振振动动摆摆出出期期为为 A A。当。当 P P 某次经过最低点时突然断裂成质量均为某次经过最低点时突然断裂成质量均为 m m 的两个小物块的两个小物块 B B 和和 C C，其中，其中 B B 仍与弹簧连接并做仍与弹簧连接并做新的简谐运动，而新的简谐运动，而 C C 自由下落，求
18、：自由下落，求：（1 1）B B 所做的简谐运动的振幅（所做的简谐运动的振幅（2 2）B B 做简谐运动时经过做简谐运动时经过 O O 点时的速率点时的速率word 格式-可编辑-感谢下载支持1717、如图所示，、如图所示，A A、B B 两物体与一轻质弹簧相连，静止在地面上，有一小两物体与一轻质弹簧相连，静止在地面上，有一小距距 A A 物体高度处由静止释放，当下落至与物体高度处由静止释放，当下落至与 A A 相碰后立即粘在一起向下相碰后立即粘在一起向下h后不再分开，当后不再分开，当 A A 与与 C C 运动到最高点时，物体运动到最高点时，物体 B B 对地面刚好无压力、设对地面刚好无压力
19、、设三物体的质量均为，三物体的质量均为， 弹簧的劲度系数为，弹簧的劲度系数为， 不计空气阻力且弹簧始终处不计空气阻力且弹簧始终处度内。若弹簧的弹性势能由弹簧劲度系数和形变量决定，求度内。若弹簧的弹性势能由弹簧劲度系数和形变量决定，求 C C 物体下落物体下落。（提示：动量守恒定律：（提示：动量守恒定律：mm1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2=m=m总总v v）1818、一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为、一轻弹簧直立在地面上，其劲度系数为k=400N/mk=400N/m，在弹簧的上端与盒，在弹簧的上端与盒A A 连接在连接在起，起， 盒内装物体盒内装物体 B B， B B 的上下表面
20、恰与盒的上下表面恰与盒 A A 接触，接触， 如图所示，如图所示， A A、 B B 的质量的质量 mmA A=m=mB B=1kg=1kg，A A 向下压缩弹簧，向下压缩弹簧，使其由原长压缩使其由原长压缩 L=10cmL=10cm 后，后，由静止释放，由静止释放，A A 和和 B B 一起沿竖直方向一起沿竖直方向谐运动，不计阻力，且取谐运动，不计阻力，且取 g=10m/sg=10m/s2 2，试求：，试求：(1)(1)盒盒 A A 的振幅的振幅(2)(2)在振动的最高点和最低点时，物体在振动的最高点和最低点时，物体 B B 对盒对盒 A A 作用力的大小和方向作用力的大小和方向. .高二物理
21、简谐运动练习题参考答案高二物理简谐运动练习题参考答案1 1、A A2 2、ADAD3 3、AsinwtAsinwt不是不是4 4、C C5 5、C C6 6、D D7 7、D D8 8、ABDABD9 9、C C1010、BCBC1111、4 4正正1212、BCBC1313、设设 C C 在在 ABAB 连线的延长线上距离连线的延长线上距离 B B 为为 l l 处达到平衡，带电量为处达到平衡，带电量为 Q Q由库仑定律得：由库仑定律得：F kqQr2有平衡条件得：有平衡条件得：F4kqQC(d l)2kqQl2 0解得：解得：l11 3d（舍去）（舍去） ；l2 d所以平衡位置为：所以平衡
22、位置为：l ld d不能不能环环 C C 带电带电q q，平衡位置不变，拉离平衡位置一小位移，平衡位置不变，拉离平衡位置一小位移 x x 后，后，C C 受力为：受力为：F4kq2C(2d l)2kq2(d l)2利用近似关系化简得：利用近似关系化简得：Fkq2C d3xC物体物体 C C 从从运运动动，以以AA A、B B、C C于于弹弹性性限限时时的的高高度度B一一今将今将作简作简word 格式-可编辑-感谢下载支持所以小环所以小环 C C 将做简谐运动将做简谐运动1414、D D1515、C C1616、 （1 1）在在 O O 点时，弹簧伸长量点时，弹簧伸长量B B 在最低点时，弹簧的
23、伸长量在最低点时，弹簧的伸长量B B 的合力为零时，弹簧的伸长量的合力为零时，弹簧的伸长量所以所以 B B 做简谐运动的振幅做简谐运动的振幅（2 2）由能量守恒可知，）由能量守恒可知，从从点运动到最低点的过程中有：点运动到最低点的过程中有：（为弹簧弹性势能变化量）为弹簧弹性势能变化量）同理可知同理可知, ,从最低点回到从最低点回到点的过程中有：点的过程中有：解得：物块解得：物块经过经过点时的速率点时的速率1717、解：开始时、解：开始时 A A 处于平衡状态，有处于平衡状态，有kx mg当当 C C 下落高度时速度为下落高度时速度为v，则有：，则有：mgh /12mv2/C C 与与 A A
24、碰撞粘在一起时速度为碰撞粘在一起时速度为v，由动量守恒有：，由动量守恒有：mv (m m)v当当 A A 与与 C C 运动到最高时，运动到最高时，B B 对地面无压力，即：对地面无压力，即：kx mg可得：可得：x x所以最高时弹性势能与初始位置弹性势能相等。所以最高时弹性势能与初始位置弹性势能相等。由机械能守恒有：由机械能守恒有：/18mg(m m)v/ 2 2mg(x x/)解得：解得：h 2k1818、解：、解：(1)(1)振子在平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧被压缩振子在平衡位置时，所受合力为零，设此时弹簧被压缩 xx：(m(mA A+m+mB B)g=kx)g=kx，x=5cm
25、x=5cm。开始释放时振子处在最大位移处，故振幅开始释放时振子处在最大位移处，故振幅word 格式-可编辑-感谢下载支持A=5cm+5cm=10cmA=5cm+5cm=10cm(2)(2)在最高点，振子受到的重力和弹方方向相同，根据牛顿第二定律，得在最高点，振子受到的重力和弹方方向相同，根据牛顿第二定律，得A A 对对 B B 的作用力方向向下，其大小的作用力方向向下，其大小N N1 1=m=mB Ba-ma-mB Bg=10Ng=10N在最低点，振子受到的重力和弹力方向相反，根据牛顿第二定律，得在最低点，振子受到的重力和弹力方向相反，根据牛顿第二定律，得A A 对对 B B 的作用力方向向上，其大小的作用力方向向上，其大小 N N2 2=m=mB Ba+ma+mB Bg=30Ng=30N
