2019版人教版教材習(xí)題選擇性必修1

第一章動(dòng)量守恒定律第1節(jié)動(dòng)量例.一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到堅(jiān)硬的墻壁后彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)（圖1.13）。碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？1.解答以下三個(gè)問題，總結(jié)動(dòng)量與動(dòng)能概念的不同。（1）質(zhì)量為2kg的物體，速度由3m/s增大為6m/s,它的動(dòng)量和動(dòng)能各增大為原來的幾倍？（2）質(zhì)量為2kg的物體，速度由向東的3m/s變?yōu)橄蛭鞯?m/s,它的動(dòng)量和動(dòng)能是否發(fā)生變化？如果發(fā)生變化，變化量各是多少？（3）A物體質(zhì)量是2kg,速度是3m/s，方向向東；B物體質(zhì)量是3kg,速度是4m/s,方向向西。它們動(dòng)量的矢量和是多少？它們的動(dòng)能之和是多少？2?—個(gè)質(zhì)量為2kg的物體在合力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖像如圖1.15所示。（1）t=2s時(shí)物體的動(dòng)量大小是多少？第2節(jié)動(dòng)量定理例?一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒擊打后，反向水平飛回，速度的大小為45m/s（圖1.24）若球棒與壘球的作用時(shí)間為0.002s，球棒對(duì)壘球的平均作用力是多大？1?如圖1.26，一物體靜止在水平地面上，受到與水平方向成0角的恒定拉力F作用時(shí)間t后，物體仍保持靜止?，F(xiàn)有以下看法：物體所受拉力F的沖量方向水平向右物體所受拉力F的沖量大小是Ftcos0物體所受摩擦力的沖量大小為0物體所受合力的沖量大小為0

你認(rèn)為這些看法正確嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)述你的理由。闿1.2-fi2?體操運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)總要屈腿（圖1.27）,這是為什么？3?如圖1.28，用0.5kg的鐵錘釘釘子，打擊前鐵錘的速度為4m/s。打擊后鐵錘的速度變?yōu)?,設(shè)打擊時(shí)間為0.01s。（1）不計(jì)鐵錘所受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？（2）考慮鐵錘所受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？（3）你分析一下，在計(jì)算鐵錘釘釘子的平均作用力時(shí)，在什么情況下可以不計(jì)鐵錘所受的重力。4?一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體，以10m/s的速度做直線運(yùn)動(dòng)，受到一個(gè)反向的作用力F,經(jīng)過4s,速度變?yōu)榉聪?m/s。這個(gè)力是多大？5?—個(gè)質(zhì)量為60kg的蹦床運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為0.8s,g取10m/s2。（1）求運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量。（2）求網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力大小。（3）求從自由下落開始到蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處這一過程中運(yùn)動(dòng)員所受重力的沖量、彈力的沖量。6.曾經(jīng)有一則新聞報(bào)道，一名4歲兒童從3層高的樓房掉下來，被一名見義勇為的青年接住。請(qǐng)你估算一下，兒童受到的合力的沖量是多大？設(shè)兒童與青年之間的相互作用時(shí)間為0.1s，則兒童受到的合力的平均值有多大？第3節(jié)動(dòng)量守恒定律例?如圖1.33，在列車編組站里，一輛質(zhì)量為1.8x104kg的貨車在平直軌道上以2m/s的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛質(zhì)量為2.2x104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。求貨車?yán)?一枚在空中飛行的火箭質(zhì)量為m，在某時(shí)刻的速度為V，方向水平，燃料即將耗盡。此時(shí)，火箭突然炸裂成兩塊（圖1.34），其中質(zhì)量為m］的一塊沿著與V相反的方向飛去，速度為甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲推乙后，兩人向相反方向滑去（圖1.35）。在甲推乙之前，兩人的總動(dòng)量為0；甲推乙后，兩人都有了動(dòng)量，總動(dòng)量還等于0嗎？已知甲的質(zhì)量為45kg，乙的質(zhì)量為50kg，甲的速率與乙的速率之比是多大？2?在光滑水平面上，A、B兩個(gè)物體在同一直線上沿同一方向運(yùn)動(dòng)，A的質(zhì)量是5kg，速度是9m/s，B的質(zhì)量是2kg，速度是6m/s。A從后面追上B,它們相互作用一段時(shí)間后，B的速度增大為10m/s，方向不變，這時(shí)A的速度是多大？方向如何？3?質(zhì)量是10g的子彈，以300m/s的速度射入質(zhì)量是24g、靜止在光滑水平桌面上的木塊。（1）如果子彈留在木塊中，木塊運(yùn)動(dòng)的速度是多大？（2）如果子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度為100m/s，這時(shí)木塊的速度又是多大？4?某機(jī)車以0.4m/s的速度駛向停在鐵軌上的7節(jié)車廂，與它們對(duì)接。機(jī)車與第一節(jié)車廂相碰后，它們連在一起具有一個(gè)共同的速度，緊接著又與第二節(jié)車廂相碰，就這樣，直至碰上最后一節(jié)車廂。設(shè)機(jī)車和車廂的質(zhì)量都相等，求：與最后一節(jié)車廂碰撞后車廂的速度。鐵軌的摩擦忽略不計(jì)。5?甲、乙兩個(gè)物體沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，甲物體的速度是6m/s，乙物體的速度是2m/s。碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度都是4m/s。求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比。6?細(xì)線下吊著一個(gè)質(zhì)量為m1的靜止沙袋，沙袋到細(xì)線上端懸掛點(diǎn)的距離為人一顆質(zhì)量為m的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動(dòng)。已知沙袋擺動(dòng)時(shí)擺線的最大偏角是0，求子彈射入沙袋前的速度。第4節(jié)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.如圖1.46甲，長(zhǎng)木板的一端墊有小木塊，可以微調(diào)木板的傾斜程度，以平衡摩擦力，使小車能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。小車A前端貼有橡皮泥，后端連一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，讓小車A以某速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與置于木板上靜止的小車B相碰并粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖1.46乙所示，已將各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離標(biāo)在圖上。圖中的數(shù)據(jù)有AB、BC、CD、DE四段，計(jì)算小車A碰撞前的速度大小應(yīng)選哪段？計(jì)算兩車碰撞后的速度大小應(yīng)選哪段？為什么？若小車A的質(zhì)量為0.4kg，小車B的質(zhì)量為0.2kg，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰前兩小車的總動(dòng)量是多少？碰后兩小車的總動(dòng)量是多少？2?某同學(xué)用圖1.45所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，小球1的質(zhì)量為mv它從斜槽上某點(diǎn)滾下，離開斜槽末端時(shí)的速度記為兒(稱為第一次操作)；小球2的質(zhì)量為m2，小球1第二次從斜槽上原位置滾下，跟小球2碰撞后離開斜槽末端的速度分別記為v,和v2'(稱為第二次操作)。實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的計(jì)算式為m1v1=m1v1，+m2v2，如果第二次操作時(shí)，小球1從斜槽上開始滾下時(shí)位置比原先低一些，這將會(huì)影響計(jì)算式中哪個(gè)或哪幾個(gè)物理量？如果其他的操作都正確，實(shí)驗(yàn)將會(huì)得到怎樣的結(jié)果？說明道理。如果在第二次操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)在第一次操作中，槽的末端是不水平的，有些向上傾斜，于是把它調(diào)為水平，調(diào)整后的斜槽末端離地面高度跟原來相同。然后讓小球在斜槽上原標(biāo)記位置滾下進(jìn)行第二次操作，分析時(shí)仍然和第一次操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其他實(shí)驗(yàn)操作都正確，且調(diào)節(jié)斜槽引起小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的變化可忽略不計(jì)。該實(shí)驗(yàn)可能會(huì)得到怎樣的結(jié)果，說明道理。

第5節(jié)彈性碰撞和非彈性碰撞例?如圖1.52，在光滑水平面上，兩個(gè)物體的質(zhì)量都是加，碰撞前一個(gè)物體靜止，另一個(gè)以速度v向它撞去。碰撞后兩個(gè)物體粘在一起，成為一個(gè)質(zhì)量為2m的物體，以一定速度繼續(xù)前進(jìn)。碰撞后該系統(tǒng)的總動(dòng)能是否會(huì)有損失1.在氣墊導(dǎo)軌上，一個(gè)質(zhì)量為400g的滑塊以15cm/s的速度與另一質(zhì)量為200g、速度為10cm/s并沿相反方向運(yùn)動(dòng)的滑塊迎面相撞，碰撞后兩個(gè)滑塊粘在一起。（1）求碰撞后滑塊速度的大小和方向。（2）這次碰撞，兩滑塊共損失了多少機(jī)械能？2?速度為10m/s的塑料球與靜止的鋼球發(fā)生正碰，鋼球的質(zhì)量是塑料球的4倍，碰撞是彈性的，求碰撞后兩球的速度。有些核反應(yīng)堆里要讓中子與原子核碰撞，以便把中子的速度降下來。為此，應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的原子核？為什么？一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰，測(cè)出碰撞后氫原子核的速度是3.3xl°7m/s。該未知粒子跟靜止的氮原子核正碰時(shí)，測(cè)出碰撞后氮原子核的速度是4.4x106m/so已知?dú)湓雍说馁|(zhì)量是mH，氮原子核的質(zhì)量是14mH，上述碰撞都是彈性碰撞，求未知粒子的質(zhì)量。這實(shí)際是歷史上查德威克測(cè)量中子質(zhì)量從而發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你根據(jù)以上查德威克的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：中子的質(zhì)量與氫核的質(zhì)量mH有什么關(guān)系？質(zhì)量為m、速度為v的A球跟質(zhì)量為3m的靜止B球發(fā)生正碰。碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。請(qǐng)你論證：碰撞后B球的速度可能是以下值嗎？（1）0.6v；（2）0.4v。

第6節(jié)反沖現(xiàn)象火箭例?質(zhì)量為m的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對(duì)靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為Am的小物體?，F(xiàn)在他以相對(duì)于飛船為u的速度把小物體拋出（圖1.64）。1?小物體的動(dòng)量改變量是多少？2?人的動(dòng)量改變量是多少？3?人的速度改變量是多少？1?一架噴氣式飛機(jī)（圖1.67）飛行的速度是800m/s，如果它噴出的氣體相對(duì)飛機(jī)的速度小于800m/s,那么以地面為參考系，氣體的速度方向?qū)嶋H上是與飛機(jī)飛行的方向相同的。如果在這種情況下繼續(xù)噴出氣體，飛機(jī)的速度還會(huì)增加嗎？為什么？2?—個(gè)連同裝備共有100kg的航天員，脫離宇宙飛船后，在離飛船45m的位置與飛船處于相對(duì)靜止的狀態(tài)（圖1.68）。裝備中有一個(gè)高壓氣源，能以50m/s的速度噴出氣體。航天員為了能在10min內(nèi)返回飛船，他需要在開始返回的瞬間一次性向后噴出多少氣體？圖1.6-83.用火箭發(fā)射人造地球衛(wèi)星，假設(shè)最后一節(jié)火箭的燃料用完后，火箭殼體和衛(wèi)星一起以7.0x103m/s的速度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知衛(wèi)星的質(zhì)量為500kg，最后一節(jié)火箭殼體的質(zhì)量為100kg。某時(shí)刻火箭殼體與衛(wèi)星分離，分離時(shí)衛(wèi)星與火箭殼體沿軌道切線方向的相對(duì)速度為1.8x103m/s。試分析計(jì)算：分離后衛(wèi)星的速度增加到多大？火箭殼體的速度是多大？分離后它們將如何運(yùn)動(dòng)？4?一個(gè)士兵坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量是120kg。這個(gè)士兵用自動(dòng)步槍在2s內(nèi)沿水平方向連續(xù)射出10發(fā)子彈，每發(fā)子彈的質(zhì)量是10g，子彈離開槍口時(shí)相對(duì)步槍的速度是800m/s。射擊前皮劃艇是靜止的，不考慮水的阻力。（1）每次射擊后皮劃艇的速度改變多少？（2）連續(xù)射擊后皮劃艇的速度是多大？（3）連續(xù)射擊時(shí)槍所受到的平均反沖作用力是多大？【復(fù)習(xí)與提高A組】1.120kg的鐵錘從3.2m高處落下，打在水泥樁上，與水泥樁撞擊的時(shí)間是0.005s。撞擊時(shí)，鐵錘對(duì)樁的平均沖擊力有多大？g取10m/s2。兩個(gè)質(zhì)量不同而初動(dòng)量相同的物體，在水平地面上由于摩擦力的作用而停止運(yùn)動(dòng)。它們與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，請(qǐng)比較它們的滑行時(shí)間。3?在離地面同一高度有質(zhì)量相同的三個(gè)小球a、b、c,a球以速度v0豎直上拋，b球以速度％豎直下拋,c球做自由落體運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，三球落地時(shí)動(dòng)量是否相同？從拋出到落地，三球動(dòng)量的變化量是否相同？4?質(zhì)量為0.5kg的金屬小球，以6m/s的速度水平拋出，拋出后經(jīng)過0.8s落地，g取10m/s2。（1）小球拋出時(shí)和剛落地時(shí)，動(dòng)量的大小、方向如何？（2）小球從拋出到落地的動(dòng)量變化量的大小和方向如何？（3）小球在空中運(yùn)動(dòng)的0.8s內(nèi)所受重力的沖量的大小和方向如何？（4）說出你解答上述問題后的認(rèn)識(shí)。5.圖11是用木槌把糯米飯打成糍粑的場(chǎng)景，有人據(jù)此編了一道練習(xí)題：“已知木槌質(zhì)量為18kg，木槌剛接觸糍耙時(shí)的速度是22m/s，打擊糍耙0.1s后木槌靜止，求木槌打擊糍耙時(shí)平均作用力的大小?！苯獯鸫祟}，你是否發(fā)現(xiàn)，以上數(shù)據(jù)所描述的是一個(gè)不符合實(shí)際的情景。哪些地方不符合實(shí)際？6A、B兩個(gè)粒子都帶正電，B的電荷量是A的2倍，B的質(zhì)量是A的4倍。A以已知速度v向靜止的B粒子飛去。由于靜電力，它們之間的距離縮短到某一極限值后又被彈開，然后各自以新的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)作用前后它們的軌跡都在同一直線上，計(jì)算A.B之間的距離最近時(shí)它們各自的速度。7?質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時(shí)間不計(jì)，其位移一時(shí)間圖像如圖12所示。（1）若m1=1kg，則m2等于多少？（2）兩個(gè)物體的碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞？8.把一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球放在高度為5.0m的直桿的頂端（圖13）。一顆質(zhì)量為0.01kg的子彈以500m/s的速度沿水平方向擊中小球，并穿過球心，小球落地處離桿的距離為20m。g取10m/s2，求子彈落地處離桿的距離?！緩?fù)習(xí)與提高B組】1?物體受到方向不變的力F作用,其中力的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為F=5（F的單位是N），求力在2s內(nèi)的沖量大小。2?用水平力拉一個(gè)質(zhì)量為m的物體，使它在水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃。經(jīng)過時(shí)間t后，撤去這個(gè)水平力，物體在摩擦力的作用下又經(jīng)過時(shí)間t停止運(yùn)動(dòng)。求拉力的大小。城市進(jìn)入高樓時(shí)代后，高空墜物已成為危害極大的社會(huì)安全問題。圖14為一則安全警示廣告，非常形象地描述了高空墜物對(duì)人傷害的嚴(yán)重性。小明同學(xué)用下面的實(shí)例來檢驗(yàn)廣告詞的科學(xué)性：設(shè)一個(gè)50g的雞蛋從18樓的窗戶自由落下，相鄰樓層的高度差為3m，與地面撞擊時(shí)雞蛋的豎直高度為5cm，認(rèn)為雞蛋下沿落地后，雞蛋上沿的運(yùn)動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng)，并且上沿運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)恰好靜止，以雞蛋的上、下沿落地的時(shí)間間隔作為雞蛋與地面的撞擊時(shí)間不計(jì)空氣阻力。試估算從18樓下落的雞蛋對(duì)地面的平均沖擊力。

4?水流射向墻壁，會(huì)對(duì)墻壁產(chǎn)生沖擊力。假設(shè)水槍噴水口的橫截面積為S,噴出水流的流速為卩，水流垂直射向豎直墻壁后速度變?yōu)?。已知水的密度為°,重力加速度大小為g,求墻壁受到的平均沖擊力。5?長(zhǎng)為人質(zhì)量為m的小船停在靜水中，質(zhì)量為m，的人從靜止開始從船頭走到船尾。不計(jì)水的阻力，求船和人對(duì)地面位移的大小。6?在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、質(zhì)量都為m,現(xiàn)B球靜止，A球向B球運(yùn)動(dòng)，發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機(jī)械能守恒，兩球壓縮最緊時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep,求碰前A球的速度。7?如圖15，光滑水平軌道上放置長(zhǎng)板A（上表面粗糙）和滑塊C,滑塊B置于A的左端，三者質(zhì)量分別為mA=2kg,mB=lkg,mC=2kgo開始時(shí)C靜止，A、B一起以v0=5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞（時(shí)間極短）后C向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，A、B再次達(dá)到共同速度一起向右運(yùn)動(dòng)，且恰好不再與C碰撞。求A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小。8?如圖16，質(zhì)量均為m的木塊A和B,并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的細(xì)線，細(xì)線另一端系一質(zhì)量為m0的球Co現(xiàn)將C球拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放C球。求A、B兩木塊分離時(shí)，A、B、C的速度大小。

第二章機(jī)械振動(dòng)第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1?如圖2.15，兩人合作，模擬振動(dòng)曲線的記錄裝置。先在白紙中央畫一條直線OO，,使它平行于紙的長(zhǎng)邊，作為圖像的橫坐標(biāo)軸。一個(gè)人用手使鉛筆尖在白紙上沿垂直于OO'的方向水平振動(dòng)，另一個(gè)人沿OO'的方向勻速拖動(dòng)白紙，紙上就畫出了一條描述筆尖振動(dòng)情況的x-t圖像。請(qǐng)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并解釋：橫坐標(biāo)代表什么物理量？縱坐標(biāo)代表什么量？為什么必須勻速拖動(dòng)白紙？如果拖動(dòng)白紙的速度是5x102m/s，在橫坐標(biāo)軸上應(yīng)該怎樣標(biāo)出坐標(biāo)的刻度?圖2.16是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像。根據(jù)圖像中的信息，回答下列問題。質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大？在1.5s和2.5s這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位置在哪里？質(zhì)點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置的位移方向在哪些時(shí)間內(nèi)跟它的瞬時(shí)速度的方向相同？在哪些時(shí)間內(nèi)跟瞬時(shí)速度的方向相反？質(zhì)點(diǎn)在第2s末的位移是多少？質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是多少？m21-6第2節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述例?如圖2.25，彈簧振子的平衡位置為O點(diǎn)，在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)°B、C相距20cm。小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.5s首次到達(dá)C點(diǎn)。

1)畫出小球在第一個(gè)周期內(nèi)的xt圖像。(2)求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球的位移。一個(gè)小球在平衡位置O點(diǎn)附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過3s小球第一次經(jīng)過M點(diǎn)，再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點(diǎn)；求該小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的可能周期。有兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：X]=3asin(8nbt+4)n和x2=9asin(8nbt+2)n,它們的振幅之比是多少？它們的頻率各是多少？t=0時(shí)它們的相位差是多少？圖2.28是兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，它們的相位差是多少？4?有甲、乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：甲的振幅為2cm，乙的振幅為3cm，它們的周期都是4s,當(dāng)t=0時(shí)甲的位移為2cm，乙的相位比甲落后4n。請(qǐng)?jiān)谕蛔鴺?biāo)系中畫出這兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像。5.圖2.29為甲、乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像。請(qǐng)根據(jù)圖像寫出這兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。第3節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量1?把圖2.32中傾角為e的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開。假設(shè)空氣阻力可忽略不計(jì)，試證明小球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

2.若想判定以下振動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你陳述求證的思路（可以不進(jìn)行定量證明），空氣阻力可忽略。（1）粗細(xì)均勻的一根木筷，下端繞幾圈鐵絲，豎直浮在較大的裝有水的杯中（圖2.33）。把木筷往上提起一段距離后放手，木筷就在水中上下振動(dòng)。（2）光滑圓弧面上有一個(gè)小球，把它從最低點(diǎn)移開一小段距離，放手后，小球以最低點(diǎn)為3?做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，加速度的大小是2m/s2，方向指向B點(diǎn)；當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，加速度的大小是3m/s2，方向指向A點(diǎn)。若AB之間的距離是10cm，請(qǐng)確定它的平衡位4?圖2.35為某物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，在0?1.5s范圍內(nèi)回答下列問題。（1）哪些時(shí)刻物體的回復(fù)力與0.4s時(shí)的回復(fù)力相同？（2）哪些時(shí)刻物體的速度與0.4s時(shí)的速度相同？（3）哪些時(shí)刻的動(dòng)能與0.4s時(shí)的動(dòng)能相同？（4）哪段時(shí)間的加速度在減?。康?節(jié)單擺1?一個(gè)理想單擺，已知其周期為八如果由于某種原因（如轉(zhuǎn)移到其他星球）自由落體加速度變?yōu)樵瓉淼?，振幅變?yōu)樵瓉淼?擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉淼?，擺球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?，它的周期變?yōu)槎嗌伲?.周期是2s的單擺叫秒擺，秒擺的擺長(zhǎng)是多少？把一個(gè)地球上的秒擺拿到月球上去，已知月球上的自由落體加速度為1.6m/s2，它在月球上做50次全振動(dòng)要用多少時(shí)間？

圖2.47是兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖像。（1）甲、乙兩個(gè)擺的擺長(zhǎng)之比是多少？（2）以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向，從/=0起，乙第一次到達(dá)右方4.一條細(xì)線下面掛著一個(gè)小球，讓它自由擺動(dòng)，畫出它的振動(dòng)圖像如圖2.48所示。1）請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出它的擺長(zhǎng)。第5節(jié)實(shí)驗(yàn)用單擺測(cè)重力加速度在用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，下面的敘述哪些是正確的，哪些是錯(cuò)誤的？擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長(zhǎng)一些擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的為了使擺的周期大一些，以方便測(cè)量，開始時(shí)拉開擺球，使擺角較大用刻度尺測(cè)量擺線的長(zhǎng)度/，這就是單擺的擺長(zhǎng)釋放擺球，從擺球經(jīng)過平衡位置開始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則單擺周期T=50t2?某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)探究a.b兩個(gè)物理量之間的定量關(guān)系時(shí)，測(cè)得了6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，它們的單位為P、0。請(qǐng)用圖像（圖2.54）處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，尋找它們之間的定量關(guān)系，根據(jù)圖像推出a、b之間關(guān)系的表達(dá)式，如果有常數(shù)，寫出常數(shù)的數(shù)值和單位。051.0J2].5陽(yáng)QI4Z1.791907.0Q2.20245

第6節(jié)受迫振動(dòng)共振1.如圖2.66，一個(gè)豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng),T形支架下面系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當(dāng)圓盤靜止時(shí)，讓小球在水中振動(dòng)，其阻尼振動(dòng)的頻率約為3Hz?，F(xiàn)使圓盤以4s的周期勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定，它振動(dòng)的頻率是多少？2?如圖2.67，張緊的水平繩上吊著A、B、C三個(gè)小球。B球靠近A球，但兩者的懸線長(zhǎng)度不同；C球遠(yuǎn)離A球，但兩者的懸線長(zhǎng)度相同。（1）讓A球在垂直于水平繩的方向擺動(dòng)，在起初一段時(shí)間內(nèi)將會(huì)看到B、C球有什么表現(xiàn)?（2）在C球擺動(dòng)起來后，用手使A、B球靜止，然后松手，在起初一段時(shí)間內(nèi)又將看到A、B球有什么表現(xiàn)？3?汽車的車身是裝在彈簧上的，某車的車身一彈簧系統(tǒng)的固有周期是1.5s。這輛汽車在一條起伏不平的路上行駛，路面凸起之處大約都相隔8m。汽車以多大速度行駛時(shí)，車身上下顛簸得最劇烈？圖2.68是一個(gè)單擺的共振曲線。（1）試估計(jì)此單擺的擺長(zhǎng)。（2）若擺長(zhǎng)增大，共振曲線振幅最大值所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)將怎樣變化？

5?圖2.69是單擺做阻尼振動(dòng)的位移一時(shí)間圖像，請(qǐng)比較擺球在P與N時(shí)刻的勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能的大小?！緩?fù)習(xí)與提高A組】做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在通過平衡位置時(shí)，哪些物理量分別具有最大值和最小值？2?某一彈簧振子完成10次全振動(dòng)需要2s的時(shí)間，在此2s的時(shí)間內(nèi)通過的路程是80cm。求此彈簧振子的振幅、周期和頻率。3?如圖21，滑塊在M、N之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以平衡位置O為原點(diǎn)，建立Ox軸，向右為x軸正方向。若滑塊位于N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，試畫出其振動(dòng)圖像。|ij.iJ.'I.'Uii：JJIJI.'UIL-*p-AlU4?一座擺鐘走得慢了，要把它調(diào)準(zhǔn)，應(yīng)該怎樣改變它的擺長(zhǎng)？為什么？5?如圖22，小球在半徑為R的光滑球面上的A、B之間來回運(yùn)動(dòng)。若AB?R，試證明小球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并求出其振動(dòng)的頻率。圖2-26?使懸掛在長(zhǎng)繩上的小球偏離平衡位置一個(gè)很小的角度，然后放開它，同時(shí)使另一個(gè)小球從

靜止開始由懸點(diǎn)自由下落。哪一個(gè)小球先到達(dá)第一個(gè)小球的平衡位置？7.圖23是某簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，試根據(jù)圖像回答下列問題。該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期、頻率各是多大？2)從C點(diǎn)算起，到曲線上的哪一點(diǎn)，表示完成了一次全振動(dòng)？(3)曲線上A、B、C、D、E、F、G、H各點(diǎn)中，哪些點(diǎn)表示振子的【復(fù)習(xí)與提高B【復(fù)習(xí)與提高B組】一個(gè)單擺完成10次全振動(dòng)的時(shí)間是40s，擺球的質(zhì)量為0.2kg，它振動(dòng)到最大位移時(shí)距最低點(diǎn)的高度為1.5cm,它完成10次全振動(dòng)回到最大位移時(shí)，距最低點(diǎn)的高度變?yōu)?.2cm。如果每完成10次全振動(dòng)給它補(bǔ)充一次能量，使擺球回到原來的高度，在200s內(nèi)總共應(yīng)補(bǔ)充多少能量？一個(gè)單擺在質(zhì)量為m「半徑為R］的星球上做周期為T的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在質(zhì)量為m2、半徑為R2的星球上做周期為t2的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。求T與t2之比。3?某同學(xué)用單擺測(cè)重力加速度。實(shí)驗(yàn)時(shí)改變擺長(zhǎng)，測(cè)出幾組擺長(zhǎng)l和對(duì)應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出lT2圖像，如圖24所示。1)利用A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可求得重力加速度g,請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式。本實(shí)驗(yàn)用1T2圖像計(jì)算重力加速度，是否可以消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而造成的測(cè)量誤差？請(qǐng)說明道理。ra2-4ra2-44.圖25是一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像，試完成以下問題。寫出該小球位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。在第2s末到第3s末這段時(shí)間內(nèi)，小球的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的？該小球在第100s時(shí)的位移是多少？路程是多少？

5?如圖26甲，O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，將力傳感器接在擺球與O點(diǎn)之間?，F(xiàn)將擺球拉到A點(diǎn)，釋放擺球，擺球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)的A、C之間來回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置。圖26乙表示細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線，圖中t=0為擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，g取10m/s2。（1）求單擺的振動(dòng)周期和擺長(zhǎng)。（2）求擺球的質(zhì)量。（3）求擺球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度。6?把一個(gè)篩子用四根彈簧支撐起來，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩，如圖27甲所示。該共振篩的共振曲線如圖27乙所示。已知增大電壓，可使偏心輪轉(zhuǎn)速提高，增加篩子質(zhì)量，可增大篩子的固有周期?，F(xiàn)在，在某電壓下偏心輪的轉(zhuǎn)速是54r/min。為了使篩子的振幅增大，請(qǐng)?zhí)岢鰞煞N方案。第三章機(jī)械波第1節(jié)波的形成1?舉出一個(gè)生活中的例子，說明機(jī)械波是“質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)”這種運(yùn)動(dòng)形式在介質(zhì)中的傳播，質(zhì)點(diǎn)并沒遷移。2?圖3.16是以質(zhì)點(diǎn)P為波源的機(jī)械波在繩上傳到質(zhì)點(diǎn)Q時(shí)的波形。（1）請(qǐng)判斷此機(jī)械波的類型。（2）P點(diǎn)從平衡位置剛開始振動(dòng)時(shí)，是朝著哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的？

^33.1-6圖3.17是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)3,4,...各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端。已知t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1開始向上運(yùn)動(dòng)；t=T/4時(shí)，1到達(dá)最上方，5開始向上運(yùn)動(dòng)。t=T/2時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8、12、16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？t=3T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8、12、16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？t=T時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8、12、16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？第2節(jié)波的描述例題.圖3.25中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形圖。經(jīng)過0.5s后，其波形如圖中虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s。(1)如果波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？1.圖3.26為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波在初始時(shí)刻的波形，試畫出該簡(jiǎn)諧波經(jīng)過極短一段時(shí)間后的波形圖，并確定初始時(shí)刻圖中A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向及這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度大小的變化情況。2?簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖3.27所示，尸為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波沿x軸的正方向傳播。此時(shí)刻與T/4時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速度與加速度的方向各是怎樣的？經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為多少？有同學(xué)說由此時(shí)刻起經(jīng)過T/4后，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為A0,你認(rèn)為這種說法對(duì)嗎？

圖3.28是一列波的圖像。如果波沿著x軸的正方向傳播，K、L、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，哪一個(gè)最先回到平衡位置?如果波沿著x軸的負(fù)方向傳播，K、L、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，哪一個(gè)最先回到平衡位置?一列橫波某時(shí)刻的波形如圖3.29甲所示，圖3.29乙表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖像。(1)若波沿x軸的正方向傳播，圖乙為K、L、M、N四點(diǎn)中哪點(diǎn)的振動(dòng)圖像？在空氣中波長(zhǎng)為1m的聲波，由空氣傳入水中，聲波在水中的頻率和波長(zhǎng)各是多少?(此時(shí)溫度為0口)0遲對(duì)幾肆介庫(kù)中的序謹(jǐn)ti/(m-5-1>332]4503RDO49W51)00-6000'430?53030-306?湖面上停著A、B兩條小船，它們相距20m。一列水波正在湖面上沿AB連線的方向傳播,每條小船每分鐘上下浮動(dòng)20次。當(dāng)A船位于波峰時(shí)，B船在波谷，兩船之間還有一個(gè)波峰。求水波的波速。第3節(jié)波的反射、折射和衍射蝙蝠是通過聲波的反射來判斷前方是否有障礙物的?？茖W(xué)家在蝙蝠飛行的空間里橫跨了很多系有銅鈴的繩索，蝙蝠黑暗中在此空間飛行時(shí)不會(huì)碰撞這些繩索而導(dǎo)致銅鈴發(fā)聲。據(jù)此你認(rèn)為蝙蝠發(fā)出的聲波頻率應(yīng)該具有怎樣的特征？盡可能用數(shù)量級(jí)來描述你的估算。操場(chǎng)上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。走到離操場(chǎng)不遠(yuǎn)的教學(xué)大樓后面，聽到喇叭播放的音樂聲有所減弱。是高音還是低音減弱得明顯一些？為什么？3?如圖3.35，擋板M是固定的，擋板N可以上下移動(dòng)。現(xiàn)在把M、N兩塊擋板中的空隙當(dāng)作一個(gè)“小孔”做水波的衍射實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了圖示中的圖樣，P點(diǎn)的水沒有振動(dòng)起來。為了使擋板左邊的振動(dòng)傳到尸點(diǎn)，可以采用什么辦法？圖3.3—5第4節(jié)波的干涉1.圖3.46表示兩列頻率相同的橫波相遇時(shí)某一時(shí)刻的情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。（1）描述一個(gè)周期內(nèi)M、N兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。（2）用空心小圓圈把半個(gè)周期后圖中具有最大正位移的點(diǎn)標(biāo)出來，用實(shí)心小圓點(diǎn)把半個(gè)周期后圖中具有最大負(fù)位移的點(diǎn)標(biāo)出來。（3）把圖中比較“平靜”的地方用虛線標(biāo)出來。2?在圖3.46所描述的時(shí)刻，M是波峰與波峰相遇的點(diǎn)，是凸起最高的位置之一。（1）隨著時(shí)間的推移，這個(gè)凸起最高的位置在向哪個(gè)方向移動(dòng)？是不是M質(zhì)點(diǎn)在向那個(gè)方向遷移？M質(zhì)點(diǎn)在哪個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)？（2）指出圖中哪個(gè)位置是凹下最低的位置（只需指出一個(gè)）。隨著時(shí)間的推移，這個(gè)凹下最低的位置在向哪個(gè)方向移動(dòng)？（3）由圖中時(shí)刻經(jīng)過T/4時(shí)，M質(zhì)點(diǎn)的位移有什么特點(diǎn)？陽(yáng)J4-7消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題，內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過程中都會(huì)發(fā)出噪聲，圖3.47所示的消聲器可以用來削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。波長(zhǎng)為入的聲波沿水平管道自左向右傳播，在聲波到達(dá)a處時(shí)，分成上下兩束波，這兩束聲波在b處相遇時(shí)可削弱噪聲。試說明該消聲器的工作原理及要達(dá)到良好的消聲效果必須滿足的條件。4?波源齊和S2振動(dòng)方向相同，頻率均為4Hz,分別置于均勻介質(zhì)中的A、B兩點(diǎn)處，AB=1.2m，如圖3.48所示。兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿直線AB相向傳播，波速為4m/s。已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同，求A、B間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置。圖工4總第5節(jié)多普勒效應(yīng)1?為了理解多普勒效應(yīng)，可以設(shè)想一個(gè)拋球的游戲（圖3.55）。設(shè)想甲每隔1s向乙拋一個(gè)球，如果甲、乙都站著不動(dòng)，乙每隔1s接到一個(gè)球。如果甲拋球時(shí)仍然站著不動(dòng)，而乙以一定速度向甲運(yùn)動(dòng)，這時(shí)乙接球的時(shí)間間隔是否還是1s?如果乙靠向甲的速度增大，乙接球的時(shí)間間隔是否會(huì)有變化？住了這個(gè)樂音的音調(diào)。以下哪種情況中，觀察者聽到這個(gè)樂音的音調(diào)比原來低？請(qǐng)解釋原因。觀察者靜止，火車向他駛來觀察者靜止，火車離他駛?cè)セ疖囲o止，