2019版人教版教材習題選擇性必修1

第一章動量守恒定律

第1節(jié)動量

例.一個質量為0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到堅硬的墻壁后彈回，沿著

同一直線以6m/s的速度水平向左運動（圖1.1-3）。碰撞前后鋼球的動量變化了多少？

_______

ffi1,1-3

1.解答以下三個問題，總結動量與動能概念的不同。

（1）質量為2kg的物體，速度由3m/s增大為6m/s,它的動量和動能各增大為原來的幾倍？

（2）質量為2kg的物體，速度由向東的3m/s變?yōu)橄蛭鞯?m/s,它的動量和動能是否發(fā)生

變化？如果發(fā)生變化，變化量各是多少？

（3）A物體質量是2kg,速度是3m/s,方向向東；B物體質量是3kg,速度是4m/s,方向

向西。它們動量的矢量和是多少？它們的動能之和是多少？

2.一個質量為2kg的物體在合力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖像

如圖1.1-5所示。

（1）t=2s時物體的動量大小是多少？

（2）t=3s時物體的動量大小是多少？

F/N

0—1―2：~3—/

圖1.1-5

第2節(jié)動量定理

例.一個質量為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1.2-4）。若球棒與壘球的作用時間為0.002s,球棒對壘球的平

均作用力是多大？

1.如圖1.2-6,一物體靜止在水平地面上，受到與水平方向成。角的恒定拉力F作用時間t

后，物體仍保持靜止?，F(xiàn)有以下看法：

A.物體所受拉力F的沖量方向水平向右

B.物體所受拉力F的沖量大小是FtcosO

C.物體所受摩擦力的沖量大小為0

D.物體所受合力的沖量大小為0

你認為這些看法正確嗎？請簡述你的理由。

圖1.2-6

2.體操運動員在落地時總要屈腿(圖1.2-7),這是為什么？

圖1.2-7

3.如圖1.2-8,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)?/p>

0,設打擊時間為0.01s。

(1)不計鐵錘所受的重力，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，在計算鐵錘釘釘子的平均作用力時，在什么情況下可以不計鐵錘所受的

重力。

S12-8

4.一個質量為10kg的物體，以10m/s的速度做直線運動，受到一個反向的作用力F,經過

4s,速度變?yōu)榉聪?m/s。這個力是多大？

5.一個質量為60kg的蹦床運動員，從離水平網面3.2m高處自由下落，著網后沿豎直方向蹦

回到離水平網面5.0m高處。已知運動員與網接觸的時間為0.8s,g取10m/s2。

(1)求運動員與網接觸的這段時間內動量的變化量。

(2)求網對運動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面5.0m高處這一過程中運動員所受重力的沖量、彈

力的沖量。

6.曾經有一則新聞報道，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。

請你估算一下，兒童受到的合力的沖量是多大？設兒童與青年之間的相互作用時間為0.1s,

則兒童受到的合力的平均值有多大？

第3節(jié)動量守恒定律

例.如圖1.3-3,在列車編組站里，一輛質量為1.8xl()4kg的貨車在平直軌道上以2m/s的速度

運動，碰上一輛質量為2.2x104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結合在一起繼續(xù)運動。求貨車

碰撞后運動的速度。

圖1.3-3

例.一枚在空中飛行的火箭質量為m,在某時刻的速度為V,方向水平，燃料即將耗盡。此時，

火箭突然炸裂成兩塊（圖1.3-4）,其中質量為陽的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為

也。求炸裂后另一塊的速度也。

圖13-4

1.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1.3-5）。在甲推乙

之前，兩人的總動量為0;甲推乙后，兩人都有了動量，總動量還等于。嗎？己知甲的質量

為45kg,乙的質量為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兩個物體在同一直線上沿同一方向運動，A的質量是5kg,速度是

9m/s,B的質量是2kg,速度是6m/s。A從后面追上B,它們相互作用一段時間后，B的速

度增大為10m/s,方向不變，這時A的速度是多大？方向如何？

3.質量是10g的子彈，以300m/s的速度射入質量是24g、靜止在光滑水平桌面上的木塊。

（1）如果子彈留在木塊中，木塊運動的速度是多大？（2）如果子彈把木塊打穿，子彈穿過

后的速度為100m/s,這時木塊的速度又是多大？

4.某機車以0.4m/s的速度駛向停在鐵軌上的7節(jié)車廂，與它們對接。機車與第一節(jié)車廂相碰

后，它們連在一起具有一個共同的速度，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。設機車和車廂的質量都相等，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。

5.甲、乙兩個物體沿同一直線相向運動，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動，速度都是4m/s。求甲、乙兩物體的質量之比。

6.細線下吊著一個質量為利的靜止沙袋，沙袋到細線上端懸掛點的距離為一顆質量為相

的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動。已知沙袋擺動時擺線的最大偏角是仇

求子彈射入沙袋前的速度。

第4節(jié)實驗驗證動量守恒定律

1.如圖1.4-6甲，長木板的一端墊有小木塊，可以微調木板的傾斜程度，以平衡摩擦力，使

小車能在木板上做勻速直線運動。小車A前端貼有橡皮泥，后端連一打點計時器紙帶，接

通打點計時器電源后，讓小車A以某速度做勻速直線運動，與置于木板上靜止的小車B相

碰并粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運動。打點計時器電源頻率為50Hz,得到的紙帶如圖146

乙所示，已將各計數(shù)點之間的距離標在圖上。

圖1.4-6

(1)圖中的數(shù)據有AB、BC、CD、DE四段，計算小車A碰撞前的速度大小應選哪段？計

算兩車碰撞后的速度大小應選哪段？為什么？

(2)若小車A的質量為0.4kg,小車B的質量為0.2kg,根據紙帶數(shù)據，碰前兩小車的總動

量是多少？碰后兩小車的總動量是多少？

2.某同學用圖1.4-5所示的實驗裝置和實驗步驟來驗證動量守恒定律，小球1的質量為如，

它從斜槽上某點滾下，離開斜槽末端時的速度記為也(稱為第一次操作)；小球2的質量為

〃及，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卬

和也'(稱為第二次操作)?實驗所驗證的計算式為，"4產如w’+，物可

(1)如果第二次操作時，小球1從斜槽上開始滾下時位置比原先低一些，這將會影響計算

式中哪個或哪幾個物理量？如果其他的操作都正確，實驗將會得到怎樣的結果？說明道理。

(2)如果在第二次操作時，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，

于是把它調為水平，調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記

位置滾下進行第二次操作，分析時仍然和第一次操作的數(shù)據進行比較,其他實驗操作都正確，

且調節(jié)斜槽引起小球在空中運動時間的變化可忽略不計.該實驗可能會得到怎樣的結果，說

明道理。

第5節(jié)彈性碰撞和非彈性碰撞

例.如圖1.5-2,在光滑水平面上，兩個物體的質量都是〃?，碰撞前一個物體靜止，另一個以

速度v向它撞去。碰撞后兩個物體粘在一起，成為一個質量為2,”的物體，以一定速度繼續(xù)

前進。碰撞后該系統(tǒng)的總動能是否會有損失

2m

Ha

圖15-2

1.在氣墊導軌上，一個質量為400g的滑塊以15cm/s的速度與另一質量為200g、速度為lOcm/s

并沿相反方向運動的滑塊迎面相撞，碰撞后兩個滑塊粘在一起。

(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，鋼球的質量是塑料球的4倍，碰撞是彈性

的，求碰撞后兩球的速度。

3.有些核反應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，應該選用質量

較大的還是質量較小的原子核？為什么？

4.一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰，測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，測出碰撞后氮原子核的速度是4.4x106m/s。已知氫原子核的

質量是WH，氮原子核的質量是14/MH，上述碰撞都是彈性碰撞，求未知粒子的質量。這實際

是歷史上查德威克測量中子質量從而發(fā)現(xiàn)中子的實驗，請你根據以上查德威克的實驗數(shù)據計

算：中子的質量與氫核的質量，"H有什么關系？

5.質量為優(yōu)、速度為v的A球跟質量為3帆的靜止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.質量為，〃的人在遠離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，

他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。這個人手中拿著一個質量為△加的小物體?，F(xiàn)在他以相對

于飛船為"的速度把小物體拋出（圖1.6-4）。

1.小物體的動量改變量是多少？

2.人的動量改變量是多少？

3.人的速度改變量是多少？

圖1.6-4

1.一架噴氣式飛機（圖1.6-7）飛行的速度是800m/s,如果它噴出的氣體相對飛機的速度小

于800m/s,那么以地面為參考系，氣體的速度方向實際上是與飛機飛行的方向相同的。如果

在這種情況下繼續(xù)噴出氣體，飛機的速度還會增加嗎？為什么？

圖1.6-7

2.一個連同裝備共有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

對靜止的狀態(tài)（圖168）。裝備中有一個高壓氣源，能以50m/s的速度噴出氣體。航天員為

了能在lOmin內返回飛船，他需要在開始返回的瞬間一次性向后噴出多少氣體？

圖1.6-8

3.用火箭發(fā)射人造地球衛(wèi)星，假設最后一節(jié)火箭的燃料用完后，火箭殼體和衛(wèi)星一起以

7.（）*103向5的速度繞地球做勻速圓周運動。已知衛(wèi)星的質量為500kg,最后一節(jié)火箭殼體的

質量為lOOkgo某時刻火箭殼體與衛(wèi)星分離，分離時衛(wèi)星與火箭殼體沿軌道切線方向的相對

速度為1.8X103m/S。試分析計算：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動？

4.一個士兵坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質量是120kg。這個士兵用自動步槍在

2s內沿水平方向連續(xù)射出10發(fā)子彈，每發(fā)子彈的質量是10g,子彈離開槍口時相對步槍的

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)射擊時槍所受到的平均反沖作用力是多大？

【復習與提高A組】

1.120kg的鐵錘從3.2m高處落下，打在水泥樁上，與水泥樁撞擊的時間是0.005s。撞擊時，

鐵錘對樁的平均沖擊力有多大？g取10m/s2,

2.兩個質量不同而初動量相同的物體，在水平地面上由于摩擦力的作用而停止運動。它們與

地面的動摩擦因數(shù)相同，請比較它們的滑行時間。

3.在離地面同一高度有質量相同的三個小球a、b、以。球以速度vo豎直上拋，方球以速度小

豎直下拋，c球做自由落體運動，不計空氣阻力，三球落地時動量是否相同？從拋出到落地，

三球動量的變化量是否相同？

4.質量為0.5kg的金屬小球，以6m/s的速度水平拋出，拋出后經過0.8s落地，gMX10m/s2,

（1）小球拋出時和剛落地時，動量的大小、方向如何？

（2）小球從拋出到落地的動量變化量的大小和方向如何？

（3）小球在空中運動的0.8s內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識。

5.圖1-1是用木槌把糯米飯打成橫耙的場景，有人據此編了一道練習題：“已知木槌質量為

18kg,木槌剛接觸梭耙時的速度是22m/s,打擊糧耙0.1s后木槌靜止，求木槌打擊梭耙時平

均作用力的大小?！苯獯鸫祟}，你是否發(fā)現(xiàn)，以上數(shù)據所描述的是一個不符合實際的情景。

哪些地方不符合實際？

圖1-1

64、8兩個粒子都帶正電，B的電荷量是A的2倍，8的質量是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動。設作用前后它們的軌跡都在同一直線上，計算A、8之間的

距離最近時它們各自的速度。

7.質量為如和他的兩個物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時間不計，其位移一時間圖像如

圖1-2所示。

(1)若，小=1kg,則"22等于多少？

(2)兩個物體的碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞？

圖1-2

8.把一個質量為0.2kg的小球放在高度為5.0m的直桿的頂端(圖1-3)。一顆質量為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。

圖1-3

【復習與提高B組】

1.物體受到方向不變的力尸作用，其中力的大小隨時間變化的規(guī)律為尸=5f(尸的單位是N),

求力在2s內的沖量大小。

2.用水平力拉一個質量為/"的物體，使它在水平面上從靜止開始運動，物體與水平面間的動

摩擦因數(shù)為經過時間r后，撤去這個水平力，物體在摩擦力的作用下又經過時間f停止

運動。求拉力的大小。

3.城市進入高樓時代后，高空墜物已成為危害極大的社會安全問題。圖1-4為一則安全警示

廣告，非常形象地描述了高空墜物對人傷害的嚴重性。小明同學用下面的實例來檢驗廣告詞

的科學性：設一個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

擊時雞蛋的豎直高度為5cm,認為雞蛋下沿落地后，雞蛋上沿的運動是勻減速運動，并且上

沿運動到地面時恰好靜止，以雞蛋的上、下沿落地的時間間隔作為雞蛋與地面的撞擊時間，

不計空氣阻力。試估算從18樓下落的雞蛋對地面的平均沖擊力。

4.水流射向墻壁，會對墻壁產生沖擊力。假設水槍噴水口的橫截面積為S,噴出水流的流速

為v,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.長為/、質量為m的小船停在靜水中，質量為H的人從靜止開始從船頭走到船尾。不計水

的阻力，求船和人對地面位移的大小。

6.在光滑水平地面上有兩個相同的彈性小球4、B,質量都為機，現(xiàn)8球靜止，A球向B球

運動，發(fā)生正碰。已知碰撞過程中總機械能守恒，兩球壓縮最緊時的彈性勢能為EP，求碰前

A球的速度。

7.如圖1-5,光滑水平軌道上放置長板A（上表面粗糙）和滑塊C,滑塊B置于A的左端，

三者質量分別為mA=2kg,，"B=lkg,，〃c=2kg。開始時C靜止，A、B一起以vo=5m/s的速

度勻速向右運動，A與C發(fā)生碰撞（時間極短）后C向右運動，經過一段時間，A、B再次

達到共同速度一起向右運動，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。

C

8.如圖1-6,質量均為〃?的木塊A和8,并排放在光滑水平面上，4上固定一豎直輕桿，輕

桿上端的。點系一長為/的細線，細線另一端系一質量為"M的球C?，F(xiàn)將C球拉起使細線

水平伸直，并由靜止釋放C球。求A、B兩木塊分離時，A、B、C的速度大小。

第二章機械振動

第1節(jié)簡諧運動

1.如圖2.1-5,兩人合作，模擬振動曲線的記錄裝置。先在白紙中央畫一條直線00，，使它平

行于紙的長邊，作為圖像的橫坐標軸。一個人用手使鉛筆尖在白紙上沿垂直于00,的方向水

平振動，另一個人沿00'的方向勻速拖動白紙，紙上就畫出了一條描述筆尖振動情況的XY

圖像。請完成這個實驗，并解釋：橫坐標代表什么物理量？縱坐標代表什么量？為什么必須

勻速拖動白紙？如果拖動白紙的速度是5xl0-2m/s,在橫坐標軸上應該怎樣標出坐標的刻度？

圖2.1-5

2.圖2.1-6是某質點做簡諧運動的振動圖像。根據圖像中的信息，回答下列問題。

（1）質點離開平衡位置的最大距離有多大？

（2）在1.5s和2.5s這兩個時刻，質點的位置在哪里？質點向哪個方向運動？

（3）質點相對于平衡位置的位移方向在哪些時間內跟它的瞬時速度的方向相同？在哪些時

間內跟瞬時速度的方向相反？

（4）質點在第2s末的位移是多少？

（5）質點在前2s內運動的路程是多少？

圖2」-6

第2節(jié)簡諧運動的描述

例.如圖2.2-5,彈簧振子的平衡位置為0點，在B、C兩點之間做簡諧運動。B、C相距20cm。

小球經過B點時開始計時，經過0.5s首次到達C點。

(1)畫出小球在第一個周期內的x-t圖像。

(2)求5s內小球通過的路程及5s末小球的位移。

COBx

圖2.2-5

1.一個小球在平衡位置0點附近做簡諧運動，若從0點開始計時，經過3s小球第一次經過

例點，再繼續(xù)運動，又經過2s它第二次經過M點；求該小球做簡諧運動的可能周期。

2.有兩個簡諧運動:xi=3asin(8昉f+4)無和X2=9asin(8兀4+2)兀,它們的振幅之比是多

少？它們的頻率各是多少？t=0時它們的相位差是多少？

3.圖2.2-8是兩個簡諧運動的振動圖像，它們的相位差是多少？

4.有甲、乙兩個簡諧運動：甲的振幅為2cm,乙的振幅為3cm,它們的周期都是4s,當t=0

時甲的位移為2cm,乙的相位比甲落后43請在同一坐標系中畫出這兩個簡諧運動的位移

—時間圖像。

5.圖2.2-9為甲、乙兩個簡諧運動的振動圖像。請根據圖像寫出這兩個簡諧運動的位移隨時

間變化的關系式。

第3節(jié)簡諧運動的回復力和能量

1.把圖2.3-2中傾角為J的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開。假設空氣阻

力可忽略不計，試證明小球的運動是簡諧運動。

圖2.3-2

2.若想判定以下振動是不是簡諧運動，請你陳述求證的思路（可以不進行定量證明），空氣阻

力可忽略。

（1）粗細均勻的一根木筷，下端繞幾圈鐵絲，豎直浮在較大的裝有水的杯中（圖2.3-3）。

把木筷往上提起一段距離后放手，木筷就在水中上下振動。

（2）光滑圓弧面上有一個小球，把它從最低點移開一小段距離，放手后，小球以最低點為

平衡位置左右振動（圖2.3-4）。

圖2.3-3m2.3-4

3.做簡諧運動的物體經過A點時，加速度的大小是2m/s2,方向指向B點；當它經過B點

時，加速度的大小是3m/s2,方向指向A點。若43之間的距離是10cm,請確定它的平衡位

置。

4.圖2.3-5為某物體做簡諧運動的圖像，在0~1.5s范圍內回答下列問題。

（1）哪些時刻物體的回復力與0.4s時的回復力相同？

（2）哪些時刻物體的速度與0.4s時的速度相同？

（3）哪些時刻的動能與0.4s時的動能相同？

（4）哪段時間的加速度在減??？

（5）哪段時間的勢能在增大？

圖2.3-5

第4節(jié)單擺

1.一個理想單擺，己知其周期為兀如果由于某種原因（如轉移到其他星球）自由落體加速

度變?yōu)樵瓉淼淖钫穹優(yōu)樵瓉淼男緮[長變?yōu)樵瓉淼模?，擺球的質量變?yōu)樵瓉淼目此闹芷?/p>

變?yōu)槎嗌伲?/p>

2.周期是2s的單擺叫秒擺，秒擺的擺長是多少？把一個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次全振動要用多少時間？

3.圖2.4-7是兩個單擺的振動圖像。

（1）甲、乙兩個擺的擺長之比是多少？

（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r=0起，乙第一次到達右方

最大位移時，甲擺動到了什么位置？向什么方向運動？

4.一條細線下面掛著一個小球，讓它自由擺動，畫出它的振動圖像如圖2.4-8所示.

（1）請根據圖中的數(shù)據計算出它的擺長。

（2）請根據圖中的數(shù)據估算出它擺動的最大偏角。

第5節(jié)實驗用單擺測重力加速度

1.在用單擺測量重力加速度的實驗中，下面的敘述哪些是正確的，哪些是錯誤的？

A.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些

B.擺球盡量選擇質量大些、體積小些的

C.為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺角較大

D.用刻度尺測量擺線的長度/,這就是單擺的擺長

E.釋放擺球，從擺球經過平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間,,則單擺

周期T=50t

2.某同學在實驗探究外％兩個物理量之間的定量關系時，測得了6組實驗數(shù)據如下表所示，

它們的單位為P、Q。請用圖像（圖2.5-4）處理實驗數(shù)據，尋找它們之間的定量關系，根據

圖像推出匕之間關系的表達式，如果有常數(shù)，寫出常數(shù)的數(shù)值和單位。

aP040￡0.91.012

1.421.791.902.002202.45

圖25T

第6節(jié)受迫振動共振

1.如圖2.6-6,一個豎直圓盤轉動時.，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向

振動,T形支架下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當圓盤靜止時，

讓小球在水中振動，其阻尼振動的頻率約為3Hz。現(xiàn)使圓盤以4s的周期勻速運動，經過一

段時間后，小球振動達到穩(wěn)定，它振動的頻率是多少？

O

小箍支架

6

圖2.6-6

2.如圖2.6-7,張緊的水平繩上吊著A、B、C三個小球。8球靠近A球，但兩者的懸線長度

不同；C球遠離4球，但兩者的懸線長度相同。

(1)讓A球在垂直于水平繩的方向擺動，在起初一段時間內將會看到8、C球有什么表現(xiàn)？

(2)在C球擺動起來后，用手使4、8球靜止，然后松手，在起初一段時間內又將看到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，車身上下顛

簸得最劇烈？

4.圖2.6-8是一個單擺的共振曲線。(1)試估計此單擺的擺長。(2)若擺長增大，共振曲線

振幅最大值所對應的橫坐標將怎樣變化？

5.圖2.6-9是單擺做阻尼振動的位移一時間圖像，請比較擺球在P與N時刻的勢能、動能、

機械能的大小。

【復習與提高A組】

1.做簡諧運動的質點在通過平衡位置時，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次全振動需要2s的時間，在此2s的時間內通過的路程是80cm。求

此彈簧振子的振幅、周期和頻率。

3.如圖2-1,滑塊在M、N之間做簡諧運動。以平衡位置。為原點，建立Qx軸，向右為x軸

正方向。若滑塊位于N點時開始計時，試畫出其振動圖像。

MUNr

圖2T、—

4.一座擺鐘走得慢了，要把它調準，應該怎樣改變它的擺長？為什么？

5.如圖2-2,小球在半徑為R的光滑球面上的A、B之間來回運動。若AB?R,試證明小

球的運動是簡諧運動，并求出其振動的頻率。

圖2-2

6.使懸掛在長繩上的小球偏離平衡位置一個很小的角度，然后放開它，同時使另一個小球從

靜止開始由懸點自由下落。哪一個小球先到達第一個小球的平衡位置？

7.圖2-3是某簡諧運動的振動圖像，試根據圖像回答下列問題。

(1)該簡諧運動的振幅、周期、頻率各是多大？(2)從C點算起，到曲線上的哪一點，表

示完成了一次全振動？(3)曲線上4、B、C、D、E、F、G、H各點中，哪些點表示振子的

動能最大，哪些點表示振子的勢能最大？

【復習與提高B組】

1.一個單擺完成10次全振動的時間是40s,擺球的質量為0.2kg,它振動到最大位移時距最

低點的高度為1.5cm,它完成10次全振動回到最大位移時，距最低點的高度變?yōu)?.2cm。如

果每完成10次全振動給它補充一次能量，使擺球回到原來的高度，在200s內總共應補充多

少能量？

2.一個單擺在質量為加、半徑為R的星球上做周期為r的簡諧運動，在質量為巾2、半徑為

Ri的星球上做周期為T2的簡諧運動。求小與“之比。

3.某同學用單擺測重力加速度。實驗時改變擺長，測出幾組擺長/和對應的周期丁的數(shù)據,

作出/-/圖像，如圖2-4所示。

(1)利用A、B兩點的坐標可求得重力加速度g,請寫出重力加速度的表達式。

(2)本實驗用AT?圖像計算重力加速度，是否可以消除因擺球質量分布不均勻而造成的測

量誤差？請說明道理。

4.圖2-5是一個彈簧振子的振動圖像，試完成以下問題。

(1)寫出該小球位移隨時間變化的關系式。

(2)在第2s末到第3s末這段時間內，小球的加速度、速度、動能和彈性勢能各是怎樣變

化的？

(3)該小球在第100s時的位移是多少？路程是多少？

5

圖2-5

5.如圖2-6甲，。點為單擺的固定懸點，將力傳感器接在擺球與。點之間?，F(xiàn)將擺球拉到4

點，釋放擺球，擺球將在豎直面內的4、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置。

圖2-6乙表示細線對擺球的拉力大小F隨時間，變化的曲線，圖中1=0為擺球從A點開始

運動的時刻，g取1Om/s2。

（1）求單擺的振動周期和擺長。

（2）求擺球的質量。

（3）求擺球運動過程中的最大速度。

圖2-6

6.把一個篩子用四根彈簧支撐起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉一周，給篩子一個驅

動力，這就做成了一個共振篩，如圖2-7甲所示。該共振篩的共振曲線如圖2-7乙所示。已

知增大電壓，可使偏心輪轉速提高，增加篩子質量，可增大篩子的固有周期?，F(xiàn)在，在某電

壓下偏心輪的轉速是54r/min。為了使篩子的振幅增大，請?zhí)岢鰞煞N方案。

第三章機械波

第1節(jié)波的形成

1.舉出一個生活中的例子，說明機械波是“質點振動”這種運動形式在介質中的傳播，質點并

沒遷移。2.圖3.1-6是以質點P為波源的機械波在繩上傳到質點。時的波形。

（1）請判斷此機械波的類型。

（2）P點從平衡位置剛開始振動時，是朝著哪個方向運動的？

3.圖3.1-7是某繩波形成過程的示意圖。質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動

2,3,4,…各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。已知f=0時，質點1開

始向上運動；1=774時1到達最上方，5開始向上運動。

(1)f=772時，質點8、12、16的運動狀態(tài)如何？

(2)，=3愣時，質點8、12、16的運動狀態(tài)如何？

(3)r=T時，質點8、12、16的運動狀態(tài)如何？

2345678910II121314!51617181920

678910II1213!4131617181920

圖3.1-7

第2節(jié)波的描述

例題.圖3.2-5中的實線是一列正弦波在某一時刻的波形圖。經過0.5s后，其波形如圖中虛線

所示。設該波的周期7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？

(2)如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

波波

峰?

>5一列正弦波的W國

1.圖3.2-6為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在初始時刻的波形，試畫出該簡諧波經過極短

一段時間后的波形圖，并確定初始時刻圖中A、從C、。四個質點的振動方向及這段時間內

質點速度大小的變化情況。

2.簡諧橫波某時刻的波形如圖3.2-7所示，尸為介質中的一個質點，波沿x軸的正方向傳播。

(1)此時刻與774時刻，質點P的速度與加速度的方向各是怎樣的？

(2)經過一個周期，質點P通過的路程為多少？

(3)有同學說由此時刻起經過774后，質點尸通過的路程為Ao,你認為這種說法對嗎？

?4

圖3.2-7

3.圖3.2-8是一列波的圖像。

（1）如果波沿著x軸的正方向傳播，K、L、M三個質點，哪一個最先回到平衡位置？

（2）如果波沿著x軸的負方向傳播，K、L、M三個質點，哪一個最先回到平衡位置？

圖3.2-3

4.一列橫波某時刻的波形如圖3.2-9甲所示，圖3.2-9乙表示介質中某質點此后一段時間內的

振動圖像。

（1）若波沿x軸的正方向傳播，圖乙為K、3M、N四點中哪點的振動圖像？

（2）若波沿x軸的負方向傳播，圖乙為K、心M,N四點中哪點的振動圖像？

5.在空氣中波長為1m的聲波，由空氣傳入水中，聲波在水中的頻率和波長各是多少？（此

時溫度為）

。第時幾種介質中的聲速

iV（m,s'1）

空毛332

水1450

例3800

鐵4900

或璃5000—6000

松木為3320

軟木430?530

橡膠30-50

6.湖面上停著4、8兩條小船，它們相距20m。一列水波正在湖面上沿A8連線的方向傳播,

每條小船每分鐘上下浮動20次。當A船位于波峰時，B船在波谷，兩船之間還有一個波峰。

求水波的波速。

第3節(jié)波的反射、折射和衍射

1.蝙蝠是通過聲波的反射來判斷前方是否有障礙物的?？茖W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不會碰撞這些繩索而導致銅鈴發(fā)聲。據此,

你認為蝙蝠發(fā)出的聲波頻率應該具有怎樣的特征？盡可能用數(shù)量級來描述你的估算。

2.操場上的喇叭正在播放音樂，有高音也有低音。走到離操場不遠的教學大樓后面，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3.3-5,擋板M是固定的，擋板N可以上下移動?，F(xiàn)在把N兩塊擋板中的空隙當

作一個“小孔,,做水波的衍射實驗，出現(xiàn)了圖示中的圖樣，尸點的水沒有振動起來。為了使擋

板左邊的振動傳到尸點，可以采用什么辦法？

第4節(jié)波的干涉

1.圖3.4-6表示兩列頻率相同的橫波相遇時某一時刻的情況，實線表示波峰，虛線表示波谷。

(1)描述一個周期內M、N兩個質點的運動情況。

(2)用空心小圓圈把半個周期后圖中具有最大正位移的點標出來，用實心小圓點把半個周

期后圖中具有最大負位移的點標出來.

(3)把圖中比較“平靜”的地方用虛線標出來。

2.在圖3.4-6所描述的時刻，M是波峰與波峰相遇的點，是凸起最高的位置之一。

(1)隨著時間的推移，這個凸起最高的位置在向哪個方向移動？是不是M質點在向那個方

向遷移？M質點在哪個方向上運動？

(2)指出圖中哪個位置是凹下最低的位置(只需指出一個)。隨著時間的推移，這個凹下最

低的位置在向哪個方向移動？

(3)由圖中時刻經過774時，M質點的位移有什么特點？

3.消除噪聲污染是當前環(huán)境保護的一個重要課題，內燃機、通風機等在排放各種高速氣流的

過程中都會發(fā)出噪聲，圖3.4-7所示的消聲器可以用來削弱高速氣流產生的噪聲。波長為入

的聲波沿水平管道自左向右傳播，在聲波到達a處時，分成上下兩束波，這兩束聲波在6處

相遇時可削弱噪聲。試說明該消聲器的工作原理及要達到良好的消聲效果必須滿足的條件。

4.波源Si和a振動方向相同，頻率均為4Hz,分別置于均勻介質中的A、8兩點處，AB=

1.2m,如圖3.4-8所示。兩波源產生的簡諧橫波沿直線AB相向傳播，波速為4m/s。已知兩

波源振動的初始相位相同，求A、8間合振動振幅最小的點的位置。

B

R13.4-8

第5節(jié)多普勒效應

1.為了理解多普勒效應，可以設想一個拋球的游戲（圖3.5-5）。設想甲每隔1s向乙拋一個

球，如果甲、乙都站著不動，乙每隔1s接到一個球。如果甲拋球時仍然站著不動，而乙以

一定速度向甲運動，這時乙接球的時間間隔是否還是1s?如果乙靠向甲的速度增大，乙接

球的時間間隔是否會有變化？

時兩人站看不動

JU單時乙向甲甯來

ffl3.5-5

2.火車上有一個聲源發(fā)出頻率一定的樂音。當火車靜止、觀察者也靜止時，觀察者聽到并記

住了這個樂音的音調。以下哪種情況中，觀察者聽到這個樂音的音調比原來低？請解釋原因。

A.觀察者靜止，火車向他駛來

B.觀察者靜止，火車離他駛去

C.火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運動

D.火車靜止，觀察者乘汽車遠離火車運動

3.在網絡搜索引擎上鍵入“多普勒效應”一詞，查找多普勒效應的應用，并寫出一篇介紹文章,

全班同學進行交流。