【高考物理专题】高三物理一轮总复习——简谐运动专题复习卷.docx

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1、高中物理高考备考一轮总复习简谐运动专题复习卷一、单选题（共7题）1将弹簧振子的振幅减半，下列说法正确的是（）A能量不变B周期变小C频率不变D最大回复力不变2如图所示,物体放在轻弹簧上,沿竖直方向在A、B之间作简谐运动,今物体在A、B之间的D点和c点沿DC方向运动(D、C图上未画出)的过程中,弹簧的弹性势能减少了3.0J,物体的重力势能增加了1.0J,则在这段运动过程中 ( )A物体经过D点时的运动方向是指向平衡位置的B物体的动能增加了4.0JCD点的位置一定在平衡位置以上D物体的运动方向可能是向下的3如图，一质点的简谐运动图象。由图可知，下列说法正确的是（）A质点的运动轨迹为正弦曲线Bt=0时

2、，质点正通过平衡位置向正方向运动Ct=0.25s时，质点速度与位移的方向相同Dt=0.05s时，质点的位移大小为4如图所示是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像的信息，下列说法正确的是（）A质点在第1s末加速度为零B质点在第1s末动能最大C质点在第2s末的位移为0D质点在前2s内的通过的路程为10cm5劲度系数为20N/cm的水平方向弹簧振子的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（）A振子的速度方向为x轴正方向B在04s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0C在04s内振子做了1.75次全振动D振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴负方向6如图所示，质量为m的物体A放置在质量M的物体B

3、上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上作简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移x时，AB间摩擦力的大小等于（） A0BkxCD7如图甲所示为以O点为平衡位置。在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A在时，弹簧振子一定运动到B位置B在与两个时刻，弹簧振子的速度相同C从0到的时间内，弹簧振子的动能持续地减少D在与两个时刻，弹簧振子的加速度相同二、多选题（共5题）8弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在弹簧振子向着平衡位置运动的过程中_。A弹簧振子所受的回复力逐渐减小B弹簧振子相对平衡位置的位

4、移逐渐减小C弹簧振子的速度逐渐增大D弹簧振子的速度逐渐减小E.弹簧振子的加速度逐渐增大9如图所示，下列说法正确的是()A振动图象上的A、B两点振动物体的速度相同B在t0.1 s和t0.3 s时，质点的加速度大小相等，方向相反C振动图象上A、B两点的速度大小相等，方向相反D质点在t0.2 s和t0.3 s时的动能相等10如图所示，质量分别为mB和mC的物块B和C用轻弹簧栓接，C放在水平面上，A的质量为mA，弹簧的劲度系数为k，整个系统处于静止状态。突然拿走静止在B上的A物块，在振动过程中C不会离开地面，B将在竖直方向做简谐运动，下列说法中正确的是（）AmA一定小于mCBmA一定不超过（mB+mC

5、）CB的振幅一定不超过DB的振幅一定不超过11如图所示，在倾角为 的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物体A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定的挡板现让一质量为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘为一体，之后在斜面上做简谐运动，在简谐运动过程中，物体B对C的最小弹力为，则（ ）A简谐运动的振幅为B简谐运动的振幅为CB对C的最大弹力为DB对C的最大弹力为12一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）A质点的振动频率为B在内质点经过的路程是C在第末，质点速度为零，加速度最大D在和两时刻质点速度相同三、解答题（共4题）13弹簧振子以O点为平衡位

6、置，在B、C两点间做简谐运动，在t0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t0.2s时，振子速度第一次变为-v；在t0.5s时，振子速度第二次变为-v。（1）求弹簧振子振动周期T；（2）若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程；（3）若B、C之间的距离为25cm，从平衡位置开始计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象。14某简谐运动的表达式为x=Asin（2t）cm。当t= s时，其离开平衡位置的位移为5 cm。试作出该简谐运动的振动图像。15如图所示，A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，AB间用弹簧连接着，弹簧劲度系数k=100N/m，轻绳一

7、端系在A上，另一端跨过定滑轮，B为套在轻绳上的光滑圆环，另一圆环C固定在桌边，B被C挡住而静止在C上，若开始时作用在绳子另一端的拉力F为零，此时A处于静止且刚没接触地面现用恒定拉力F=15N拉绳子，恰能使B离开C但不能继续上升，不计摩擦且弹簧没超过弹性限度，求（1）B刚要离开C时A的加速度，并定性画出A离地面高度h随时间变化的图像（2）若把拉力F改为F=30N，则B刚要离开C时，A的加速度和速度16如图所示，一劲度系数为的轻弹簧一端固定，另一端连接着质量为的物块，物块在光滑水平面上做简谐运动。当物块运动到最大位移（为A）时，把质量为的物块轻放在物块上。让两个物块一起振动。已知弹簧振子的总机械能

8、与振幅的二次方成正比，即，k为弹簧的劲度系数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）物块之间动摩擦因数的最小值；（2）物块经过平衡位置时的速度。参考答案1C【详解】A弹簧振子的能量与振幅有关，则振幅减半，振动的能量会改变，选项A错误；BC弹簧振子的振动周期则振幅减半，周期不变，频率不变，选项B错误，C正确；D根据F=-kx可知，振幅减半，最大回复力减半，选项D错误。故选C。2A【详解】物体放在弹簧上做简谐振动，在最高点一定是弹簧的原长或者原长位置以下，DC时，弹性势能减少30J，而重力势能增加10J，这说明动能增加20J，而且是运动方向向上，C点比D点靠近平衡位置，故A正确，BCD错误，故选

9、A【点睛】该题考查简谐振动的有关规律，涉及到能量守恒等，有一定区分度，属难度稍大的题目3D【详解】A正弦曲线是位移随时间的变化规律，不是质点的运动轨迹，A错误；Bt=0时，质点处于正方向的最大位移处，B错误；Ct=0.25s时，质点的速度沿+x方向，位移沿-x方向，C错误；D据图象可写出位移随时间变化规律当t=0.05s时，代入时间可得，质点的位移大小为D正确。故选D。4C【详解】A由图可知，质点在第1s末离平衡位置最远，则加速度最大，A错误；B由图可知，质点在第1s末离平衡位置最远，速度为0，B错误；C由图可知，质点在第2s末位于平衡位置，初始也在平衡位置，故位移为0，C正确；D由图可知，质

10、点在前2s内通过的路程为20cm，D错误。故选C。5A【详解】A在A点的后一个时刻，位置坐标变大，故振子的速度方向为x轴正方向，故A正确；B由图可知，周期为2s，振幅为0.5cm，所以在04s内振子通过的路程为4cm，位移为0，故B错误；C因为周期为2s，所以完成了2次全振动，故C错误；D根据胡克定律所以方向指向x轴负方向，故D错误；故选A。6D【详解】对AB整体受力分析，由牛顿第二定律有对A分析，由牛顿第二定律有由上两式解得故选D。7C【详解】A在t=0.2s时，弹簧振子位移最大，但没有规定正方向，故可能在A点，也可能在B点，故A错误；Bx-t图象的切线斜率表示速度，在t=0.3s与t=0.

11、7s两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反，故B错误；C从t=0到t=0.2s的时间内，位移增加，远离平衡位置，故动能减小，故C正确；D在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，位移相反，根据可知，加速度大小相等，方向相反，故D错误。故选C。8ABC【详解】弹簧振子向着平衡位置运动的过程中，相对平衡位置的运动位移逐渐减小，根据可知回复力与位移成正比，则回复力逐渐减小，加速度也逐渐减小，但弹簧振子向着平衡位置运动的过程中一直加速，所以速度不断增加，综上所述，选项ABC正确，而选项DE错误。故选ABE。9BC【详解】质点在A时速度向上，在B时速度方向向下，但由对称性可知AB两点振动时速度大小相等，

12、故A错误C正确在t0.1 s时，质点位于正方向最大振幅，回复力指向平衡位置，即加速度指向平衡位置，t0.3 s时质点位于负方向最大振幅处，回复力指向平衡位置，即加速度方向指向平衡位置，两时刻加速度大小相等，但方向相反，所以B正确质点在t0.2 s和t0.3 s时一个位于平衡位置即速度最大，一个位于负向最大振幅处即速度为零，动能不相等，故D错误10BC【详解】AB拿走静止在B上的A物块后，物块B做简谐振动的振幅为，此时B在平衡位置时，弹簧的压缩量为 ，当B到达最高点时，物块C不离开地面，则即选项A错误，B正确；CD拿走静止在B上的A物块后，物块B做简谐振动的振幅为，不超过，因mA和mB大小无法比

13、较，可知选项C正确，D错误。故选BC。11BD【详解】AB当弹力等于AD重力沿斜面向下的分力时AD处于平衡状态可得平衡位置时弹簧的形变量为弹簧处于压缩状态，当B对C弹力最小时，对B分析则有故弹簧应伸长达最大位移处，此时形变量此时弹簧处于伸长状态，故简谐运动的振幅为故B正确，A错误；CD当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为此时弹力为B对C的弹力为故C错误，D正确。故选BD。12BC【详解】A由题图读出周期为，则频率为A错误；B质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，则在内经过的路程B正确；C在第末，质点位于最大位移处，速度为零，加速度最大，C正确；D根据简谐运动

14、的对称性，由题图可以看出，在和两时刻质点位移大小相等，由图像在两点切线的斜率可知，这两个时刻质点的速度大小相等但方向相反，D错误。故选BC。13（1）1.0s；（2）200cm；（3）x12.5sin（2t）cm；图见解析【详解】（1）弹簧振子简谐运动示意图如图所示，由对称性可得T0.52s1.0s（2）若B、C之间距离为25cm，则振幅A25cm12.5cm振子4.0s内通过的路程s412.5cm200cm（3）根据xAsint，A12.5cm，2rad/s得x12.5sin（2t）cm振动图象如图所示14【详解】当t= s时，x=5 cm，则5 cm=Asin（)=A，所以A=5 cm，而

15、t=0时，x=0；t= s时，x=-5 cm，由此可画出图像如图所示。15（1）15m/s2，；（2）0，3m/s【详解】解：（1）B刚要离开C的时候，弹簧对B的弹力N= mBg，A的受力图如图所示，由牛顿第二定律mAg+N-F=mAaA可得aA=15m/s2A物体的运动为简谐运动，平衡位置为A所受合力为零的位置，此时弹簧的弹力为5N，弹簧处于压缩，压缩量为0.05m，开始振动时压缩量为，所以振幅L=0.15m。所以A距离地面高度h随时间t变化的关系式是h=L-Lcos则有A离地面高度h随时间变化的图像，如下图所示，（2）当F=0时，弹簧的伸长量当F=15N，且A上升到最高点时，弹簧的压缩量所以A上升的高度h= x1+ x2=0.3mA上升过程中Fh=mAgh+Ep所以弹簧弹性势能增加了Ep=1.5J把拉力改为F=30N时，A上升过程中Fh-mAgh-Ep=mBv2解得v=3m/sB刚要离开C时，弹簧弹力N= mBg=20N，由牛顿第二定律有mAg+N-F=mAaA解得aA=016（1）；（2）【详解】(1)两个物块一起振动，即加速度相同，系统回复力的最大值为由牛顿第二定律可得两物块的最大加速度为而物块的加速度由二者之间的静摩擦力提供，有联立解得(2)两物块做简谐运动，机械能守恒，它们经过平衡位置时，机械能全部转化为动能，故解得