《2025年金版新学案高中物理选择性必修第一册人教版》

例1 (多选)如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动的系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是（ ）

A.钢球运动所能到达的最低处为平衡位置
B.钢球原来静止时的位置为平衡位置
C.钢球振动到距原静止位置下方3cm处时位移为3cm
D.钢球振动到距原静止位置上方2cm处时位移为2cm

答案： BC 钢球静止时所受合力为零，此时钢球所处位置为平衡位置，A错误，B正确；钢球的位移为从平衡位置指向钢球所在位置的有向线段，根据题意可判断，C正确，D错误。故选BC。

针对练1. (多选)下列关于弹簧振子的说法正确的是（ ）

A.任意的弹簧和任意的小球就可以构成弹簧振子
B.弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度
C.弹簧振子中小球的体积不能忽略
D.弹簧振子中的小球一旦振动起来就停不下来

答案： BD 弹簧振子中弹簧的质量可忽略，小球体积可忽略不计（可看成质点），不计一切阻力，小球一旦振动起来将不会停下来，而小球振动时，不能超出弹簧的弹性限度。故选BD。

针对练2. 如图所示为一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置，则下列过程中对于各量的描述正确的是（ ）


A.$ A \to O $时，位移为负，速度为正，加速度增大
B.$ O \to B $时，位移为正，加速度为负，加速度增大
C.$ B \to O $时，位移为负，速度为正，速度增大
D.$ O \to A $时，位移为负，加速度为正，速度增大

答案： C 位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段；加速度方向总是指向平衡位置；速度方向要具体看弹簧振子的运动以及正方向的规定。规定向右为正方向，A→O、O→A 位移为正，加速度为负，B→O、O→B位移为负，加速度为正；A→O、O→B速度为负，O→A、B→O速度为正；在A→O、B→O 的过程中速度是增大的，加速度是减小的；在O→A、O→B的过程中速度是减小的，加速度是增大的。故选C。

【情境导入】如图所示，在弹簧振子的小球上固定安置一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，调整铅笔使其能在纸上画出痕迹。请思考：

(1)小球振动时保持白纸不动，画出的轨迹是怎样的？
(2)小球振动时匀速拖动白纸，画出的轨迹又是怎样的？

答案：

(1)轨迹是一条平行于振子运动方向的线段。
(2)轨迹是一条正弦(或余弦)曲线，如图所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

教材梳理
（阅读教材P33完成下列填空）
1. 建立坐标系：以小球的____为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时位移为正，在平衡位置左边时位移为____。
2. 绘制振动图像（x-t图像）：选取小球平衡位置为坐标原点，建立如图所示的坐标系，横轴和纵轴分别表示时间t和小球的位移x。在坐标系中标出各时刻小球球心的位置，用____把各点连接起来，就是小球在平衡位置附近____时的位移—时间图像，即x-t图像。x-t图像即振动图像。

3. 振动图像的物理意义：反映了小球位移随时间变化的规律，它不是小球的运动轨迹。

答案： 1.平衡位置 负 2.曲线 往复运动