答 案
1.选B 平衡位置是物体原来静止时的位置,所以应与受力有关,与是否为振动范围的中心位置无关,如乒乓球竖直落在台面上的运动是一个机械振动,显然其运动过程的平衡位置在球台面上,A错误;振动位移是以平衡位置为起点指向质点所在位置的有向线段,振动位移随时间而变,振子偏离平衡位置最远时,振动物体的振动位移最大,所以B正确,C、D错误。
2.选A 回复力是振子沿振动方向的合力,是效果力而不是物体实际受到的力,B、C错误;弹簧振子做简谐运动,不受摩擦力,D错误。
3.选BD 弹簧振子在某段时间内速度越来越大,说明它正向平衡位置运动,故位移越来越小,A错误,B正确;位移方向是从平衡位置指向振子,故振子速度与位移方向相反,C错误,D正确。
4.选A 简谐运动的周期只跟振动系统本身的性质有关,与振幅无关,两种情况下振子第1次到达平衡位置所需的时间都是振动周期的,它们相等。
5.选D 振子从B→O→C仅完成了半个全振动,所以周期T=2×1 s=2 s,振幅A=BO=5 cm,振子在一次全振动中通过的路程为4A=20 cm,所以两次全振动中通过的路程为40 cm。从B开始经过3 s的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30 cm。
6.选CD 振子在平衡位置两侧往复运动,速度相同的位置可能出现在关于平衡位置对称的两点,这时弹簧长度明显不等,A错;振子由最低点向平衡位置运动的过程中,弹簧对振子施加的力指向平衡位置,做正功,B错;振子运动过程中的回复力由弹簧振子所受合力提供且运动过程中机械能守恒,故C、D对。
7.解析:小球静止时弹簧的伸长量为x0=,再住下拉后弹簧相对于静止位置伸长x时,物体的回复力F=-k(x0+x)+mgsin θ=-kx。由此可判定物体是做简谐运动。