2019人教版物理選擇性必修1例題和書后習(xí)題

PAGE4高一化學(xué)試卷第頁(yè)（共8頁(yè)）第1頁(yè)共18頁(yè) 選修1第一章動(dòng)量守恒定律§1-1動(dòng)量1【選1·p4·例題】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1.1-3）。碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？2【選1·p5·1】解答以下三個(gè)問(wèn)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(lái)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？3【選1·p5·2】一個(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1.1-5所示。（1）t＝2s時(shí)物體的動(dòng)量大小是多少？（2）t＝3s時(shí)物體的動(dòng)量大小是多少？§1-2動(dòng)量定理4【選1·p8·例題】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1.2-4）。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？5【選1·p10·1】如圖1.2-6，一物體靜止在水平地面上，受到與水平方向成θ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：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FtcosθC．物體所受摩擦力的沖量大小為0D．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。6【選1·p10·2】體操運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)總要屈腿（圖1.2-7），這是為什么？7【選1·p10·3】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)?，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。8【選1·p10·4】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(guò)4s，速度變?yōu)榉聪?m/s。這個(gè)力是多大？9【選1·p10·5】一個(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(guò)程中運(yùn)動(dòng)員所受重力的沖量、彈力的沖量。10【選1·p10·6】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(lái)，被一名見(jiàn)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？ §1-3動(dòng)量守恒定律11【選1·p12·例題1】如圖1.3-3，在列車編組站里，一輛質(zhì)量為1.8×104kg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2.2×104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。求貨車碰撞后運(yùn)動(dòng)的速度。12【選1·p13·例題2】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1.3-4），其中質(zhì)量為m1的一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1。求炸裂后另一塊的速度v2。13【選1·p15·1】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(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？14【選1·p15·2】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？15【選1·p15·3】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(guò)后的速度為100m/s，這時(shí)木塊的速度又是多大？16【選1·p15·4】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)。17【選1·p15·5】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。18【選1·p15·6】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l。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θ，求子彈射入沙袋前的速度。 §1-4實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律19【選1·p19·1】如圖1.4-6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1.4-6乙所示，已將各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離標(biāo)在圖上。（1）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？（2）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？20【選1·p19·2】某同學(xué)用圖1.4-5所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，小球1的質(zhì)量為m1，它從斜槽上某點(diǎn)滾下，離開斜槽末端時(shí)的速度記為v1（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v1′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′（1）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(shuō)明道理。（2）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(lái)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(shuō)明道理。 §1-5彈性碰撞和非彈性碰撞 21【選1·p21·例題】如圖1.5-2，在光滑水平面上，兩個(gè)物體的質(zhì)量都是m，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？ 22【選1·p23·1】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？ 23【選1·p23·2】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。 24【選1·p23·3】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(lái)。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？ 25【選1·p23·4】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3.3×107m/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4.4×106m/s。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？ 26【選1·p23·5】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?！?-6反沖現(xiàn)象火箭 27【選1·p27·1】一架噴氣式飛機(jī)（圖1.6-7）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？ 28【選1·p27·2】一個(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1.6-8）。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？ 28【選1·p27·3】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7.0×103m/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1.8×103m/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)？ 29【選1·p27·4】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？第一章動(dòng)量守恒定律復(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。2.兩個(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v0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(guò)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(shuō)出你解答上述問(wèn)題后的認(rèn)識(shí)。5.圖1-1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，木槌剛接觸糍粑時(shí)的速度是22m/s，打擊糍粑0.1s后木槌靜止，求木槌打擊糍粑時(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？6.A、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—時(shí)間圖像如圖1-2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1-3）。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(guò)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。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＝5t（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μ。經(jīng)過(guò)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(guò)時(shí)間t停止運(yùn)動(dòng)。求拉力的大小。3.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(wèn)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(duì)人傷害的嚴(yán)重性。小明同學(xué)用下面的實(shí)例來(lái)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v，水流垂直射向豎直墻壁后速度變?yōu)?。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，求墻壁受到的平均沖擊力。5.長(zhǎng)為l、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、B，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(guò)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1-5，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＝1kg，mC＝2kg。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(guò)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1-6，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C。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)§2-1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1【選1·p34·1】如圖2.1-5，兩人合作，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5×10-2m/s，在橫坐標(biāo)軸上應(yīng)該怎樣標(biāo)出坐標(biāo)的刻度？2【選1·p34·2】圖2.1-6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(wèn)題。（1）質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大？（2）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)？（3）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？（4）質(zhì)點(diǎn)在第2s末的位移是多少？（5）質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程是多少？§2-2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述3【選1·p38·例題】如圖2.2-5，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(guò)B點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)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x-t圖像。（2）求5s內(nèi)小球通過(guò)的路程及5s末小球的位移。4【選1·p40·1】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(guò)3s小球第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過(guò)2s它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)；求該小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的可能周期。5【選1·p40·2】有兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：x1＝3asin（8πbt＋）和x2＝9asin（8πbt＋），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？6【選1·p40·3】圖2.2-8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？7【選1·p40·4】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4π。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。8【選1·p40·5】圖2.2-9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。§2-3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量9【選1·p43·1】把圖2.3-2中傾角為θ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)。10【選1·p43·2】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2.3-3）。把木筷往上提起一段距離后放手，木筷就在水中上下振動(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)為平衡位置左右振動(dòng)（圖2.3-4）。11【選1·p43·3】做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)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(guò)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)確定它的平衡位置。12【選1·p43·4】圖2.3-5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(wèn)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??？（5）哪段時(shí)間的勢(shì)能在增大？§2-4單擺13【選1·p47·1】一個(gè)理想單擺，已知其周期為T。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?lái)的，振幅變?yōu)樵瓉?lái)的，擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的，擺球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的，它的周期變?yōu)槎嗌伲?4【選1·p47·2】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？15【選1·p47·3】圖2.4-7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t＝0起，乙第一次到達(dá)右方最大位移時(shí)，甲擺動(dòng)到了什么位置？向什么方向運(yùn)動(dòng)？16【選1·p47·4】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2.4-8所示。（1）請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算出它的擺長(zhǎng)。（2）請(qǐng)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)估算出它擺動(dòng)的最大偏角?！?-5實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度17【選1·p49·1】1.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？A.擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長(zhǎng)一些B.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C.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D.用刻度尺測(cè)量擺線的長(zhǎng)度l，這就是單擺的擺長(zhǎng)E.釋放擺球，從擺球經(jīng)過(guò)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＝50t18【選1·p49·2】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、Q。請(qǐng)用圖像（圖2.5-4）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?！?-6受迫振動(dòng)共振19【選1·p54·1】如圖2.6-6，一個(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(méi)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(guò)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？20【選1·p54·2】如圖2.6-7，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(lái)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)？21【選1·p54·3】汽車的車身是裝在彈簧上的，某車的車身—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？22【選1·p54·4】圖2.6-8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？23【選1·p54·5】圖2.6-9是單擺做阻尼振動(dòng)的位移—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。第二章機(jī)械振動(dòng)復(fù)習(xí)與提高A組1.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在通過(guò)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(guò)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(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。4.一座擺鐘走得慢了，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2-2，小球在半徑為R的光滑球面上的A、B之間來(lái)回運(yùn)動(dòng)。若，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。6.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2-3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(wèn)題。（1）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)表示振子的動(dòng)能最大，哪些點(diǎn)表示振子的勢(shì)能最大？B組1.一個(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(lái)的高度，在200s內(nèi)總共應(yīng)補(bǔ)充多少能量？2.一個(gè)單擺在質(zhì)量為m1、半徑為R1的星球上做周期為T1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T1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l-T2圖像，如圖2-4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。（2）本實(shí)驗(yàn)用l-T2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(shuō)明道理。4.圖2-5是一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像，試完成以下問(wèn)題。（1）寫出該小球位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。（2）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？（3）該小球在第100s時(shí)的位移是多少？路程是多少？5.如圖2-6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(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置。圖2-6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(guò)程中的最大速度。6.把一個(gè)篩子用四根彈簧支撐起來(lái)，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(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§3-1波的形成1【選1·p61·1】舉出一個(gè)生活中的例子，說(shuō)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(méi)遷移。2【選1·p61·2】圖3.1-6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？3【選1·p61·3】圖3.1-7是某繩波形成過(guò)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)2，3，4，…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＝時(shí)，1到達(dá)最上方，5開始向上運(yùn)動(dòng)。（1）t＝時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8、12、16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？（2）t＝時(shí)，質(zhì)點(diǎn)8、12、16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？（3）t＝T時(shí),質(zhì)點(diǎn)8、12、16的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？§3-2波的描述4【選1·p64·例題】圖3.2-5中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形圖。經(jīng)過(guò)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？（2）如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？5【選1·p65·1】圖3.2-6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(guò)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。6【選1·p65·2】簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖3.2-7所示，P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，波沿x軸的正方向傳播。（1）此時(shí)刻與時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速度與加速度的方向各是怎樣的？（2）經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為多少？（3）有同學(xué)說(shuō)由此時(shí)刻起經(jīng)過(guò)后，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為A0，你認(rèn)為這種說(shuō)法對(duì)嗎？7【選1·p65·3】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(gè)質(zhì)點(diǎn)，哪一個(gè)最先回到平衡位置？（2）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？8【選1·p65·4】一列橫波某時(shí)刻的波形如圖3.2-9甲所示，圖3.2-9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？（2）若波沿x軸的負(fù)方向傳播，圖乙為K、L、M、N四點(diǎn)中哪點(diǎn)的振動(dòng)圖像？9【選1·p65·5】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℃）10【選1·p65·6】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?！?-3波的反射、折射和衍射11【選1·p68·1】蝙蝠是通過(guò)聲波的反射來(lái)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(lái)描述你的估算。12【選1·p68·2】操場(chǎng)上的喇叭正在播放音樂(lè)，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(tīng)到喇叭播放的音樂(lè)聲有所減弱。是高音還是低音減弱得明顯一些？為什么？13【選1·p68·3】如圖3.3-5，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(méi)有振動(dòng)起來(lái)。為了使擋板左邊的振動(dòng)傳到P點(diǎn)，可以采用什么辦法？§3-4波的干涉14【選1·p73·1】圖3.4-6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(lái)，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(lái)。（3）把圖中比較“平靜”的地方用虛線標(biāo)出來(lái)。15【選1·p73·2】在圖3.4-6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(guò)時(shí)，M質(zhì)點(diǎn)的位移有什么特點(diǎn)？16【選1·p73·3】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(guò)程中都會(huì)發(fā)出噪聲，圖3.4-7所示的消聲器可以用來(lái)削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。波長(zhǎng)為λ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(shuō)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。17【選1·p73·4】波源S1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3.4-8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。§3-5多普勒效應(yīng)18【選1·p76·1】為了理解多普勒效應(yīng)，可以設(shè)想一個(gè)拋球的游戲（圖3.5-5）。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？19【選1·p76·2】火車上有一個(gè)聲源發(fā)出頻率一定的樂(lè)音。當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時(shí)，觀察者聽(tīng)到并記住了這個(gè)樂(lè)音的音調(diào)。以下哪種情況中，觀察者聽(tīng)到這個(gè)樂(lè)音的音調(diào)比原來(lái)低？請(qǐng)解釋原因。A.觀察者靜止，火車向他駛來(lái)B.觀察者靜止，火車離他駛?cè).火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運(yùn)動(dòng)D.火車靜止，觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運(yùn)動(dòng)20【選1·p76·3】在網(wǎng)絡(luò)搜索引擎上鍵入“多普勒效應(yīng)”一詞，查找多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，并寫出一篇介紹文章，全班同學(xué)進(jìn)行交流。第三章機(jī)械波復(fù)習(xí)與提高A組1.向水面上扔一個(gè)石塊，形成如圖3-1所示的波形，已知相鄰實(shí)線間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，不考慮水波的反射，試大致畫出水波通過(guò)圖3-1甲的孔A和B以及遇到圖3-1乙中障礙物C和D之后的傳播情況。2.第一次測(cè)定聲音在水中的傳播速度是1827年在日內(nèi)瓦湖上進(jìn)行的，現(xiàn)有兩位同學(xué)模擬當(dāng)年情景（圖3-2）：兩條船相距14km，一位同學(xué)在一條船上敲響水里的一口鐘，同時(shí)點(diǎn)燃船上的火把使其發(fā)光；另一條船上的同學(xué)在看到火把發(fā)光后10s，通過(guò)水里的聽(tīng)音器聽(tīng)到了水下的鐘聲。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算水中的聲速。3.圖3-3的橫波正在沿x軸的正方向傳播，波速為0.5m/s，分別畫出經(jīng)過(guò)1s和4s時(shí)刻的兩個(gè)波形圖。4.一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖如圖3-4所示。介質(zhì)中x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝10sin（5πt）（y的單位是cm）。（1）由圖確定這列波的波長(zhǎng)λ與振幅。（2）求出這列波的波速。（3）試判定這列波的傳播方向。5.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖3-5所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1.0s。（1）求這列波的波長(zhǎng)λ。（2）當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為6cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是多少？B組1.如圖3-6甲，兩列沿相反方向傳播的橫波，形狀相當(dāng)于正弦曲線的一半，上下對(duì)稱，其振幅和波長(zhǎng)都相等。它們?cè)谙嘤龅哪骋粫r(shí)刻會(huì)出現(xiàn)兩列波“消失”的現(xiàn)象，如圖乙。請(qǐng)判斷：從此時(shí)刻開始a、b兩質(zhì)點(diǎn)將向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？2.振源A從0時(shí)刻開始帶動(dòng)細(xì)繩上各點(diǎn)上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為0.2m。0.4s時(shí)繩上形成的波形如圖3-7所示。規(guī)定向上為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的正方向，試畫出A點(diǎn)的振動(dòng)圖像。3.圖3-8中的a是一列正弦波在某時(shí)刻的波形曲線，b是0.2s后它的波形曲線。試求這列波可能的傳播速度。4.如圖3-9，S點(diǎn)是波源，振動(dòng)頻率為100Hz，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波向右傳播，波速為80m/s。波在傳播過(guò)程中經(jīng)過(guò)P、Q兩點(diǎn)，已知SP為4.2m，SQ為5.4m。（1）在某一時(shí)刻t，當(dāng)S點(diǎn)通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)和Q點(diǎn)是處于波峰還是處于波谷，或者處于其他位置？（2）取時(shí)刻t為時(shí)間的起點(diǎn)，分別作出S、P、Q三點(diǎn)的振動(dòng)圖像。5.在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號(hào)發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器。兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長(zhǎng)為5m的聲波。一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā)，向某一端點(diǎn)緩慢行進(jìn)10m。求在此過(guò)程中他聽(tīng)到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)？6.如圖3-10，一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，圖甲和圖乙分別為x軸上a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，且xab為6m。試求出這列波的波長(zhǎng)與波速？7.兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x＝－0.2m和x＝1.2m處，兩列波的波速均為0.4m/s，波源的振幅均為2cm。圖3-11為0時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x＝0.5m處。（1）求兩列波相遇的時(shí)刻。（2）求1.5s后質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程。第四章光§4-1光的折射1【選1·p83·例題】如圖4.1-4，一個(gè)儲(chǔ)油桶的底面直徑與高均為d。當(dāng)桶內(nèi)沒(méi)有油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的點(diǎn)C，C、B兩點(diǎn)相距。求油的折射率和光在油中傳播的速度。2【選1·p84·1】圖4.1-5是光線由空氣射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射入空氣中的光路圖。O點(diǎn)是半圓形玻璃磚的圓心，指出哪些情況是可能發(fā)生的，哪些情況是不可能發(fā)生的。3【選1·p84·2】光以60°入射角從空氣射入折射率的玻璃中，折射角是多大？畫出光路圖。4【選1·p84·3】圖4.1-6是光由空氣射入某種介質(zhì)時(shí)的折射情況，試由圖中所給出的數(shù)據(jù)求出這種介質(zhì)的折射率和這種介質(zhì)中的光速。5【選1·p84·4】為了從坦克內(nèi)部觀察外部的目標(biāo)，在坦克壁上開了一個(gè)孔。假定坦克壁厚20cm，孔的左右兩邊距離12cm，孔內(nèi)安裝一塊折射率為1.52的玻璃，厚度與坦克的壁厚相同（圖4.1-7，俯視圖）。坦克內(nèi)的人通過(guò)這塊玻璃能看到的外界角度范圍為多大？6【選1·p84·5】關(guān)于圖4.1-3測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)，回答以下問(wèn)題。（1）證明圖中的入射光線與射出玻璃磚的光線是平行的。（2）射出玻璃磚的光線相對(duì)入射光線來(lái)說(shuō)產(chǎn)生了側(cè)移。證明：入射角越大，側(cè)移越大。7【選1·p84·6】將一根筷子豎直插入裝有水的玻璃杯中，從水平方向拍攝的照片如圖4.1-8所示?？瓷先?，浸在水中的這段筷子產(chǎn)生了側(cè)移，而且變粗了。如何解釋觀察到的現(xiàn)象？§4-2全反射8【選1·p87·例題】在潛水員看來(lái)，岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里，為什么？這個(gè)圓錐的頂角是多大？9【選1·p89·1】光由折射率為1.5的玻璃和2.42的金剛石進(jìn)入空氣時(shí)的臨界角各是多大？10【選1·p89·2】光從折射率為的介質(zhì)中以40°的入射角射到介質(zhì)與空氣的界面上時(shí)，能發(fā)生全反射嗎？11【選1·p89·3】圖4.2-11是一個(gè)用折射率n＝2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖，其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°，現(xiàn)有一束光從圖示的位置垂直入射到棱鏡的AB面上，畫出光路圖，確定射出光線。注意：每個(gè)面的反射光線和折射光線都不能忽略。12【選1·p89·4】圖4.2-12為光導(dǎo)纖維（可簡(jiǎn)化為長(zhǎng)玻璃絲）的示意圖，玻璃絲長(zhǎng)為l，折射率為n（n<），AB代表端面。為使光能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件。§4-3光的干涉13【選1·p94·1】光的干涉現(xiàn)象對(duì)認(rèn)識(shí)光的本性有什么意義？14【選1·p94·2】?jī)闪泄飧缮鏁r(shí)，光屏上的亮條紋和暗條紋到兩個(gè)光源的距離與波長(zhǎng)有什么關(guān)系？聲的干涉也遵循類似的規(guī)律。設(shè)想在空曠的地方相隔一定位置的兩個(gè)振動(dòng)完全一樣的聲源，發(fā)出的聲波波長(zhǎng)是0.6m，觀察者A離兩聲源的距離分別是4.5m和5.4m，觀察者B離兩聲源的距離分別是4.3m和5.5m。這兩個(gè)觀察者聽(tīng)到聲音的大小有什么區(qū)別？15【選1·p94·3】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)P到雙縫S1和S2的路程差為7.5×10-7m，如果用頻率6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，試通過(guò)計(jì)算分析P點(diǎn)出現(xiàn)的是亮條紋還是暗條紋。16【選1·p94·4】劈尖干涉是一種薄膜干涉，如圖4.3-7所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)光從上方入射后，從上往下看到的干涉條紋有如下特點(diǎn)：（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在如圖所示裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光入射到劈形空氣薄膜后，從上往下可以觀察到干涉條紋發(fā)生了怎樣的變化？§4-4實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)17【選1·p97·1】用如圖4.4-1所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉圖樣，雙縫之間的距離是0.2mm，用的是綠色濾光，從目鏡中可以看到綠色干涉條紋。（1）如果把毛玻璃屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)，相鄰兩亮條紋中心的距離如何變化？（2）把綠色濾色片換成紅色，相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離增大了。這說(shuō)明哪種色光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)？（3）如果改用間距為0.3mm的雙縫，相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離會(huì)有什么變化？18【選1·p97·2】在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，為什么不直接測(cè)?x，而要通過(guò)測(cè)n個(gè)條紋的間距求出?x？19【選1·p97·3】某同學(xué)在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，已知兩縫間的間距為0.3mm，以某種單色光照射雙縫時(shí)，在離雙縫1.2m遠(yuǎn)的屏上，用測(cè)量頭測(cè)量條紋間的寬度：先將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖4.4-6甲所示；然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖4.4-6乙所示。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的這種光的波長(zhǎng)是多少？§4-5光的衍射20【選1·p101·1】用兩支鉛筆夾成一條狹縫，將眼睛緊貼著狹縫且讓狹縫與日光燈管或其他線狀光源平行，你會(huì)觀察到怎樣的現(xiàn)象？試解釋這個(gè)現(xiàn)象。21【選1·p101·2】在擋板上安裝一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫，縫后放一個(gè)光屏。用平行單色光照射狹縫，當(dāng)縫的寬度較小時(shí)，我們會(huì)從光屏上看到衍射條紋。此時(shí)，如果進(jìn)一步調(diào)小狹縫的寬度，所看到的衍射條紋有什么變化？做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，看你的判斷是否正確。也可以用游標(biāo)卡尺兩個(gè)卡腳之間的縫隙做單縫，用眼睛通過(guò)這個(gè)單縫觀察線狀光源。22【選1·p101·3】太陽(yáng)光照射一塊遮光板，遮光板上有一個(gè)大的三角形孔，太陽(yáng)光透過(guò)這個(gè)孔，在光屏上形成一個(gè)三角形光斑。請(qǐng)說(shuō)明：遮光板上三角形孔的尺寸不斷減小時(shí)，光屏上的圖形將怎樣變化？請(qǐng)你說(shuō)明其中的道理。23【選1·p101·4】用物理知識(shí)討論假想中的衍射現(xiàn)象。（1）可見(jiàn)光的波長(zhǎng)是微米數(shù)量級(jí)的，人眼的瞳孔的直徑是毫米數(shù)量級(jí)的。假想有一種眼睛的瞳孔是微米數(shù)量級(jí)的，視網(wǎng)膜非常靈敏，能感覺(jué)非常微弱的光線，這時(shí)所看到的外部世界將是一幅什么景象