《2025年人教金学典同步解析与测评高中物理选择性必修第一册人教版》

7. 在心电图仪、地震仪等仪器的工作过程中，要进行振动记录，如图 2.1 - 11 甲所示是一种常用的记录方法。在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔 $ P $，在下面放一条白纸带，当小球振动时，匀速拉动纸带（纸带速度与小球振动方向垂直），笔就在纸带上画出一条曲线，如图 2.1 - 11 乙所示。若匀速拉动纸带的速度为 $ 1m/s $，作出 $ P $ 的振动图像。

答案：
7.振动图像如答图2.1−1所示。

[解析]由题图乙可知，小球振动的最大幅度为2cm，完成一次简谐运动所用时间为$t=\frac{s}{v}=0.2s$，则可画出P的振动图像。

1. 如图 2.1 - 12 所示，弹簧振子的小球在 $ A $、$ B $ 之间做简谐运动，$ O $ 为平衡位置，请判断下列说法是否正确，并说明理由。
（1）在小球的位移增大的过程中，弹力做负功；
（2）在小球的速度增大的过程中，弹力做正功；
（3）在小球的加速度增大的过程中，弹力做正功；
（4）小球从 $ O $ 点出发到再次回到 $ O $ 点的过程中，弹力做的总功为 $ 0 $。

答案： 1.
(1)正确。根据回复力$F=-kx$，回复力与位移方向相反，指向平衡位置，对于水平振动的弹簧振子，弹力充当回复力，弹簧振子的位移增大的过程中，弹力做负功。
(2)正确。在小球的速度增大的过程中，位移减小，弹力方向与运动方向一致，弹力做正功。
(3)错误。在小球的加速度增大的过程中，位移增大，弹力方向与运动方向相反，弹力做负功。
(4)正确。小球从O点出发到再次回到O点，速度大小不变，动能不变，由动能定理可知，该过程中弹力做的总功为0。