2025新課改-高中物理-選修第1冊(cè)（21講）05 C反沖現(xiàn)象 火箭 提升版含答案

2025新課改-高中物理-選修第1冊(cè)（21講）05C反沖現(xiàn)象火箭提升版含答案反沖現(xiàn)象火箭知識(shí)點(diǎn)：反沖現(xiàn)象火箭一、反沖現(xiàn)象1．定義一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象．2．規(guī)律：反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，滿足動(dòng)量守恒定律．3．反沖現(xiàn)象的應(yīng)用及防止(1)應(yīng)用：農(nóng)田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時(shí)，一邊噴水一邊旋轉(zhuǎn)．(2)防止：用槍射擊時(shí)，由于槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響．二、火箭1．工作原理：噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行應(yīng)用了反沖的原理，它們靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大的速度．2．決定火箭增加的速度Δv的因素(1)火箭噴出的燃?xì)庀鄬?duì)噴氣前火箭的速度．(2)火箭噴出燃?xì)獾馁|(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比．技巧點(diǎn)撥一、反沖運(yùn)動(dòng)的理解和應(yīng)用1．反沖運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特點(diǎn)(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)．(2)反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用的內(nèi)力一般情況下遠(yuǎn)大于外力或在某一方向上內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以兩部分組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒或在某一方向動(dòng)量守恒．(3)反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加．2．討論反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的兩個(gè)問題(1)速度的方向性：對(duì)于原來靜止的整體，可任意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則反方向的另一部分的速度就要取負(fù)值．(2)速度的相對(duì)性：反沖問題中，若已知相互作用的兩物體的相對(duì)速度，應(yīng)先將相對(duì)速度轉(zhuǎn)換成相對(duì)地面的速度，再列動(dòng)量守恒方程．二、火箭的工作原理分析1．火箭噴氣屬于反沖類問題，是動(dòng)量守恒定律的重要應(yīng)用．2．分析火箭類問題應(yīng)注意的三個(gè)問題(1)火箭在運(yùn)動(dòng)過程中，隨著燃料的燃燒，火箭本身的質(zhì)量不斷減小，故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，必須取在同一相互作用時(shí)間內(nèi)的火箭和噴出的氣體為研究對(duì)象．注意反沖前、后各物體質(zhì)量的變化．(2)明確兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系是否為同一參考系，如果不是同一參考系要設(shè)法予以轉(zhuǎn)換，一般情況要轉(zhuǎn)換成對(duì)地的速度．(3)列方程時(shí)要注意初、末狀態(tài)動(dòng)量的方向．三、反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用——“人船模型”1．“人船模型”問題兩個(gè)原來靜止的物體發(fā)生相互作用時(shí)，若所受外力的矢量和為零，則動(dòng)量守恒．2．人船模型的特點(diǎn)(1)兩物體滿足動(dòng)量守恒定律：m1eq\x\to(v)1－m2eq\x\to(v)2＝0.(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：人動(dòng)船動(dòng)，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于它們質(zhì)量的反比，即eq\f(x1,x2)＝eq\f(m2,m1).總結(jié)提升“人船模型”是利用平均動(dòng)量守恒求解的一類問題，解決這類問題應(yīng)注意：(1)適用條件：①系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成且相互作用前靜止，系統(tǒng)總動(dòng)量為零；②在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中至少有一個(gè)方向的動(dòng)量守恒(如水平方向或豎直方向)．(2)畫草圖：解題時(shí)要畫出各物體的位移關(guān)系草圖，找出各長度間的關(guān)系，注意兩物體的位移是相對(duì)同一參考系的位移．例題精練1．關(guān)于反沖運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是()A．拋出部分的質(zhì)量m1要小于剩下部分的質(zhì)量m2才能獲得反沖B．若拋出部分的質(zhì)量m1大于剩下部分的質(zhì)量m2，則m2的反沖力大于m1所受的力C．反沖運(yùn)動(dòng)中，牛頓第三定律適用，但牛頓第二定律不適用D．拋出部分和剩余部分都適用于牛頓第二定律答案D解析由于系統(tǒng)的一部分向某一方向運(yùn)動(dòng)，而使另一部分向相反方向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫反沖運(yùn)動(dòng)．定義中并沒有確定兩部分之間的質(zhì)量關(guān)系，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．在反沖運(yùn)動(dòng)中，兩部分之間的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，由牛頓第三定律可知，它們大小相等，方向相反，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．在反沖運(yùn)動(dòng)中一部分受到另一部分的作用力產(chǎn)生了該部分的加速度，使該部分的速度逐漸增大，在此過程中對(duì)每一部分牛頓第二定律都成立，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．2．將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出．在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略)()A．30kg·m/s B．5.7×102kg·m/sC．6.0×102kg·m/s D．6.3×102kg·m/s答案A解析設(shè)火箭的質(zhì)量為m1，燃?xì)獾馁|(zhì)量為m2.由題意可知，燃?xì)獾膭?dòng)量p2＝m2v2＝50×10－3×600kg·m/s＝30kg·m/s.以火箭運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律可得，0＝m1v1－m2v2，則火箭的動(dòng)量大小為p1＝m1v1＝m2v2＝30kg·m/s，所以A正確，B、C、D錯(cuò)誤．隨堂練習(xí)1．靜止的實(shí)驗(yàn)火箭，總質(zhì)量為M，當(dāng)它以相對(duì)地面的速度v0噴出質(zhì)量為Δm的高溫氣體后，火箭的速度為()A.eq\f(Δm,M－Δm)v0 B．－eq\f(Δm,M)v0C.eq\f(Δm,M)v0 D．－eq\f(Δm,M－Δm)v0答案D解析火箭整體動(dòng)量守恒，以v0的方向?yàn)檎较?，則有(M－Δm)v＋Δmv0＝0，解得：v＝－eq\f(Δm,M－Δm)v0，負(fù)號(hào)表示火箭的運(yùn)動(dòng)方向與v0方向相反．2．(多選)某同學(xué)想用氣墊導(dǎo)軌模擬“人船模型”．該同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室里，將一質(zhì)量為M、長為L的滑塊置于水平氣墊導(dǎo)軌上(不計(jì)摩擦)并接通電源．該同學(xué)又找來一個(gè)質(zhì)量為m的蝸牛置于滑塊的一端，在食物的誘惑下，蝸牛從該端移動(dòng)到另一端．下面說法正確的是()A．只有蝸牛運(yùn)動(dòng)，滑塊不運(yùn)動(dòng)B．滑塊運(yùn)動(dòng)的距離是eq\f(M,M＋m)LC．蝸牛運(yùn)動(dòng)的位移是滑塊的eq\f(M,m)倍D．滑塊與蝸牛運(yùn)動(dòng)的距離之和為L答案CD解析根據(jù)“人船模型”，易得滑塊的位移為eq\f(m,M＋m)L，蝸牛運(yùn)動(dòng)的位移為eq\f(M,M＋m)L，C、D正確．綜合練習(xí)1．（2021·重慶）如圖，質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑水平地面上，木塊中有一豎直平面內(nèi)的管道，管道的出、入口水平，入口在木塊左端，出口在木塊左端或右端。一個(gè)質(zhì)量也為m的小球（其直徑略小于管道直徑）以水平速度從左端進(jìn)入管道。以水平向右為正方向。設(shè)小球離開木塊時(shí)，小球的速度為，木塊的速度為，下列說法正確的（）

A．若管道光滑，且出口在左端，則一定有，B．若通道粗糙，則不可能出現(xiàn)C．可能出現(xiàn)D．若小球不能離開木塊，則小球和木塊產(chǎn)生的總熱量一定為【答案】C【詳解】A．若，，速度交換，類似于完全彈性碰撞，能量守恒，即除了軌道光滑以外，還需要出口和入口在同一高度，A錯(cuò)誤；B．小球滾入軌道，水平方向動(dòng)量守恒，時(shí)滿足水平方向動(dòng)量守恒，離開時(shí)由于，則出口在左邊，且動(dòng)能增加了，通道粗糙，會(huì)產(chǎn)生熱量，但當(dāng)出口比入口低時(shí)就會(huì)存在動(dòng)能增加，不違背能量守恒，所以可能出現(xiàn)，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)滿足水平方向動(dòng)量守恒，且離開時(shí)由于，則出口在右邊，動(dòng)能增加了，當(dāng)出口比入口低時(shí)就會(huì)存在動(dòng)能增加，不違背能量守恒，所以可能出現(xiàn)，C正確；D．若小球不能離開木塊，類似于完全非彈性碰撞得要滿足小球和木塊產(chǎn)生的總熱量為必須要出入口等高的情況下，才能滿足上式，D錯(cuò)誤。故選C。2．（2021·長治市第一中學(xué)校高三期末）為測(cè)量干粉滅火器噴出磷酸鹽的速度，有人做了這樣的實(shí)驗(yàn)：如圖，人坐在小車上，手持滅火器，按壓閥門讓滅火器水平向前噴射。測(cè)得在8.0s內(nèi)，人勻加速移動(dòng)的距離為16.0m。已知人（連同設(shè)備）的總質(zhì)量為60kg，滅火器單位時(shí)間內(nèi)噴出磷酸鹽的質(zhì)量恒為0.20kg/s，小車同地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02。忽略該過程中人總質(zhì)量的變化，可估算出磷酸鹽噴出的速率最接近（）

A．60m/s B．100m/sC．120m/s D．210m/s【答案】D【詳解】設(shè)人的末速度為v解得設(shè)磷酸鹽噴出的速率為v＇,分別對(duì)人和硫酸鹽根據(jù)動(dòng)量定理得解得故選D。3．（2020·福建省長泰縣第一中學(xué)高三月考）質(zhì)量為M的小車，以速度v在光滑水平面上前進(jìn)，車上站著質(zhì)量為m的人，當(dāng)人以相對(duì)車的速度u向車后水平跳出，車速變?yōu)関0。若取v0方向?yàn)檎?，則（）A．（m+M）v0=MvB．（m+M）v0=Mv-muC．（m+M）v0=Mv+m（u+v）D．（m+M）v0=Mv-m（u-v）【答案】C【詳解】人與車組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，選地面為參考系，以人跳出后小車速度的方向?yàn)檎较?，人?duì)地的速度為由動(dòng)量守恒定律得解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4．（2020·山東濱州市·高三三模）A、B兩物塊放置在光滑水平面上，帶有同種電荷，A物塊的質(zhì)量為M，B物塊的質(zhì)量為m。A、B兩物塊緊靠在一起（A、B間無電荷交換），釋放一段時(shí)間后，A、B兩物塊相距為d，此時(shí)B物塊的速度為v。A、B兩帶電體均可看作點(diǎn)電荷，已知兩點(diǎn)電荷系統(tǒng)具有的電勢(shì)能的大小僅與兩帶電體的電荷量以及距離有關(guān)。若A物體質(zhì)量不變，將B物塊的質(zhì)量增大為2m，A、B兩物塊電荷量保持不變，仍從緊靠在一起釋放，則釋放后A、B兩物塊距離為d時(shí)B物塊的速度為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】對(duì)兩物塊構(gòu)成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒和能量守恒可得解得當(dāng)B的質(zhì)量變?yōu)?m時(shí)，勢(shì)能沒變，故解得故D正確；故選D。5．（2020·山東濰坊市·高二期中）質(zhì)量為m、半徑為R的小球，放在半徑為3R、質(zhì)量為3m的大空心球內(nèi)，大球開始靜止在光滑水平面上。當(dāng)小球從如圖所示的位置（兩球心在同一水平面上）無初速度沿內(nèi)壁滾到最低點(diǎn)時(shí)，大球移動(dòng)的距離是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由于水平面光滑，系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，則任意時(shí)刻小球的水平速度大小為v1，大球的水平速度大小為v2，由水平方向動(dòng)量守恒有mv1＝3mv2若小球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，小球的水平位移為x1，大球的水平位移為x2，則①由題意x1＋x2＝3R－R=2R②由①②式解得大球移動(dòng)的距離是故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6．（2020·安徽省太和第一中學(xué)高二期中）離子推進(jìn)器是利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力使其獲得加速度的。已知飛行器和推進(jìn)器的總質(zhì)量為M，推進(jìn)器發(fā)射的是2價(jià)氧離子，發(fā)射功率為P，加速電壓為U，若每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，基本電荷的電荷量為e，不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化，下列判斷正確的是（）A．射出的氧離子速度為B．每秒鐘射出的氧離子數(shù)為C．射出離子后飛行器開始運(yùn)動(dòng)的加速度大小為D．離子射出時(shí)的動(dòng)量大小P=2meU【答案】C【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理得解得氧離子速度為A錯(cuò)誤；B．推進(jìn)器發(fā)射的功率為p，則每秒發(fā)射離子的能量為又因?yàn)槁?lián)立可得B錯(cuò)誤；C．以氧離子和飛行器為系統(tǒng)，設(shè)飛行器的反沖速度為，每秒射出n個(gè)離子后，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得離子的加速度為C正確；D．離子射出時(shí)的動(dòng)量大小為D錯(cuò)誤。故選C。7．（2020屆《沖刺清北》高三理科綜合模擬試卷（一））滑板運(yùn)動(dòng)是青少年比較喜歡的一種戶外運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小孩站在一輛質(zhì)量為λm的滑板車上，小孩與滑板車一起在光滑的水平路面上以速度勻速運(yùn)動(dòng)，突然發(fā)現(xiàn)前面有一個(gè)小水坑，由于來不及轉(zhuǎn)向和剎車，該小孩立即相對(duì)滑板車以速度向前跳離滑板車，滑板車速度大小變?yōu)樵瓉淼?，但方向不變，則λ為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】小孩跳離滑板車時(shí)，與滑板車組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律有解得選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。8．（2020·全國高三專題練習(xí)）如圖所示，放在光滑水平桌面上的A、B兩個(gè)小木塊中間夾一被壓縮的輕彈簧，當(dāng)輕彈簧被放開時(shí)，A、B兩個(gè)小木塊各自在桌面上滑行一段距離后，飛離桌面落在地面上。若mA＝3mB，則下列結(jié)果正確的是()A．若輕彈簧對(duì)A、B做功分別為W1和W2，則有W1∶W2＝1∶1B．在與輕彈簧作用過程中，兩木塊的速度變化量之和為零C．若A、B在空中飛行時(shí)的動(dòng)量變化量分別為Δp1和Δp2，則有Δp1∶Δp2＝1∶1D．若A、B同時(shí)離開桌面，則從釋放輕彈簧開始到兩木塊落地的這段時(shí)間內(nèi)，A、B兩木塊的水平位移大小之比為1∶3【答案】D【詳解】A．彈簧彈開兩木塊過程中，兩木塊及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mAvA－mBvB＝0則速度大小之比vA∶vB＝1∶3，根據(jù)動(dòng)能定理得，輕彈簧對(duì)A、B做功分別為，聯(lián)立解得W1∶W2＝1∶3，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，在與輕彈簧作用過程中，兩木塊的動(dòng)量變化量之和為零，即mAΔvA＋mBΔvB＝0可得ΔvA＋ΔvB≠0B錯(cuò)誤；C．A、B離開桌面后都做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)為t，由動(dòng)量定理得，A、B在空中飛行時(shí)的動(dòng)量變化量分別為Δp1＝mAgt，Δp2＝mBgt所以Δp1∶Δp2＝3∶1，C錯(cuò)誤；D．兩木塊加速時(shí)，由動(dòng)能定理有：可知F相等，位移大小之比為1∶3，A、B兩木塊加速后的速度之比為vA∶vB＝mB∶mA＝1∶3在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)相同的時(shí)間離開桌面后均做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t也相等，故A、B兩木塊總的水平位移大小之比為1∶3，D正確。故選D。9．（2021·廣西河池市·高二期末）在某次軍演時(shí)，一炮彈由地面斜向上發(fā)射，假設(shè)當(dāng)炮彈剛好到最高點(diǎn)時(shí)爆炸，炸成兩部分P、Q，其中P的質(zhì)量大于Q。已知爆炸后P的運(yùn)動(dòng)方向與爆炸前的運(yùn)動(dòng)方向相同，假設(shè)爆炸后P、Q的速度方向均沿水平方向，忽略空氣的阻力，則下列說法正確的是（）A．爆炸后Q的運(yùn)動(dòng)方向一定與P的運(yùn)動(dòng)方向相同B．爆炸后Q比P先落地C．Q的落地點(diǎn)到爆炸點(diǎn)的水平距離大D．爆炸前后P、Q動(dòng)量的變化量大小相等【答案】D【詳解】A．在爆炸過程中，由于重力遠(yuǎn)小于內(nèi)力，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。爆炸前炮彈在最高點(diǎn)的速度沿水平方向，爆炸后P的運(yùn)動(dòng)方向與爆炸前的運(yùn)動(dòng)方向相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷出Q的速度一定沿水平方問，但爆炸后的運(yùn)動(dòng)方向取決于P的動(dòng)量與爆炸前炮彈的動(dòng)量的大小關(guān)系，因此Q的運(yùn)動(dòng)方向不一定與爆炸前的運(yùn)動(dòng)方向相同，故A錯(cuò)誤；D．在爆炸過程中，P、Q受到爆炸力大小相等，作用時(shí)間相同，則爆炸力的沖量大小一定相等，由動(dòng)量定理可知，在炸裂過程中P，Q動(dòng)量的改變量大小相等、方向相反，D正確；B．爆炸后P、Q均做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由于高度相同，飛行時(shí)間一定相同，所以P、Q一定同時(shí)落地，B錯(cuò)誤；C．山于爆炸后兩部分速度的大小關(guān)系無法判斷，因此落地點(diǎn)到爆炸點(diǎn)的水平距離無法確定，C錯(cuò)誤。故選D。10．（2021·遼寧高一期末）燃放爆竹是我國傳統(tǒng)民俗。春節(jié)期間，某人斜向上拋出一個(gè)爆竹，到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為，方向水平向東，并炸開成質(zhì)量相等的三塊碎片、、，其中碎片的速度方向水平向東，忽略空氣阻力。炸開后的瞬間（）A．若碎片速度為零，則碎片速度方向可能水平向西B．若碎片速度方向水平向西，則碎片速度方向一定水平向南C．若碎片速度方向水平向北，則碎片速度方向可能水平向西D．若碎片、速度等大反向，則碎片速率為，方向水平向西【答案】A【詳解】A．若碎片速度為零，則根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有解得當(dāng)時(shí)，碎片速度方向向西。A正確；B．若碎片速度方向水平向西，則根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有解得方向可能向東、向西或?yàn)榱恪錯(cuò)誤；C．若碎片速度方向水平向北，則根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有則碎片速度方向一定水平向南。C錯(cuò)誤；D．若碎片、速度等大反向，則根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒有，解得方向向東。D錯(cuò)誤。故選A。11．（2021·黑龍江哈爾濱市第六中學(xué)校高一期末）長為L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，船對(duì)地面位移的大小為d，則小船的質(zhì)量為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】船和人組成的系統(tǒng)，在水平方向上動(dòng)量守恒，人在船上行進(jìn)，船向后退，設(shè)船的質(zhì)量為M，人的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得人從船頭到船尾，船對(duì)地面位移的大小為d，則人相對(duì)于地面的位移為，則有解得故選B。12．（2021·江蘇高二期末）在圖示足夠長的光滑水平面上，用質(zhì)量分別為和的甲、乙兩滑塊將僅與甲拴接的微型輕彈簧壓緊后處于靜止?fàn)顟B(tài)，乙的右側(cè)有一固定的擋板，現(xiàn)將兩滑塊由靜止釋放，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，甲的速度大小為，此時(shí)乙尚未與相撞之后乙與擋板碰撞反彈后，不能再與彈簧發(fā)生碰撞。則擋板對(duì)乙的沖量的最大值為（）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】釋放彈簧過程，兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得得要使乙反彈后不能再與彈簧發(fā)生碰撞，碰后最大速度為v甲，設(shè)向左為正方向，對(duì)乙，由動(dòng)量定理得代入數(shù)據(jù)解得故選B。13．（2020·江西高一期末）如圖所示，質(zhì)量m=30kg的小俊同學(xué)站在質(zhì)量M=150kg的車的一端，車長L=3m，相對(duì)于地面靜止。若車與地面間的摩擦可以忽略不計(jì)，則小俊同學(xué)由車的一端走到另一端的過程中，車將（）

A．后退0.25m B．后退0.3mC．后退0.5m D．一直勻速后退【答案】C【詳解】ABC．以人和車為系統(tǒng)，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)人的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律，有其中x1和x2表示人和車的位移大小，有解得由題意，人向前走，車應(yīng)往后退，AB錯(cuò)誤C正確；D．題中未說明人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不定，D錯(cuò)誤。故選C。14．（2021·銀川唐徠回民中學(xué)高三其他模擬）如圖所示，在光滑的水平桌面上有體積相同的兩個(gè)小球A、B，質(zhì)量分別為m＝0.1kg和M＝0.3kg，兩球中間夾著一根壓縮的輕彈簧，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)放開A、B球和彈簧，已知A球脫離彈簧時(shí)的速度為6m/s，接著A球進(jìn)入與水平面相切、半徑為0.5m的豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，P、Q為半圓形軌道豎直的直徑，g取10m/s2。下列說法不正確的是（）

A．彈簧彈開過程，彈力對(duì)A的沖量大小大于對(duì)B的沖量大小B．A球脫離彈簧時(shí)B球獲得的速度大小為2m/sC．A球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過程中所受合外力的沖量大小為1N·sD．若半圓軌道半徑改為0.9m，則A球不能到達(dá)Q點(diǎn)【答案】A【詳解】A．彈簧彈開兩小球的過程，彈力相等，作用時(shí)間相同，根據(jù)沖量定義可知，彈力對(duì)A的沖量大小等于對(duì)B的沖量大小，A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)量守恒定律得mv1＝Mv2解得A球脫離彈簧時(shí)，B球獲得的速度大小為v2＝2m/s項(xiàng)B正確；C．設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度為v，對(duì)A球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得解得v＝4m/s根據(jù)動(dòng)量定理得I＝mv－（－mv1）＝1N·s即A球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過程中所受合外力的沖量大小為1N·s，C正確；D．若半圓軌道半徑改為0.9m，小球到達(dá)Q點(diǎn)的最小速度為vC＝＝3m/s對(duì)A球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律解得小于小球到達(dá)Q點(diǎn)的臨界速度vC，則A球不能到達(dá)Q點(diǎn)，D正確。故不正確的選A。15．（2021·廣東紅嶺中學(xué)高三月考）燃放爆竹是我國傳統(tǒng)民俗。春節(jié)期間，某人斜向上拋出一個(gè)爆竹，到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，方向水平向東，并炸開成質(zhì)量相等的三塊碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向東，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）A．炸開時(shí)，若碎片b的速度方向水平向西，則碎片c的速度方向可能水平向南B．炸開時(shí)，若碎片b的速度為零，則碎片c的速度方向一定水平向西C．炸開時(shí)，若碎片b的速度方向水平向北，則三塊碎片一定同時(shí)落地D．炸開時(shí)，若碎片a、b的速度等大反向，則碎片c落地時(shí)的速率可能等于3v0【答案】C【詳解】到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，方向水平向東，則總動(dòng)量向東；A．炸開時(shí)，若碎片b的速度方向水平向西，若碎片c的速度方向水平向南，則違反動(dòng)量守恒定律，A錯(cuò)誤；B．炸開時(shí)，若碎片b的速度為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，碎片c的速度方向可能水平向東，B錯(cuò)誤；C．三塊碎片在豎直方向上均做自由落體運(yùn)動(dòng)，一定同時(shí)落地，C正確；D．炸開時(shí)，若碎片a、b的速度等大反向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律解得碎片c落地時(shí)速度的水平分量等于3v0，其落地速度一定大于3v0，D錯(cuò)誤。故選C。16．（2021·全國高三月考）如圖所示，由兩段圓弧和兩段直軌道平滑連接，組成的封閉軌道固定在水平面上，整個(gè)封閉軌道關(guān)于O1O2連線所在直線對(duì)稱，在兩小球間壓縮一輕彈簧（彈簧與小球不拴連），用細(xì)線固定并靠著直軌道靜置，不計(jì)一切摩擦。已知r2=2r1，m1=2m2=m，現(xiàn)將細(xì)線燒斷，兩小球進(jìn)入圓弧軌道前彈簧已恢復(fù)原長，小球m1進(jìn)入圓弧軌道時(shí)的速度為v，下列說法中正確的是（）A．兩球進(jìn)入圓弧軌道時(shí)的動(dòng)能之比Ek1：Ek2=2：1B．兩球進(jìn)入圓弧軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力之比F1：F2=1：2C．燒斷細(xì)繩前，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為Ep=mv2D．兩球經(jīng)過圓弧軌道的時(shí)間相同【答案】C【詳解】A．對(duì)兩球組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律可知解得兩球進(jìn)入圓弧軌道時(shí)的動(dòng)能之比選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得兩球進(jìn)入圓弧軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力之比選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．燒斷細(xì)繩前，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為選項(xiàng)C正確；D．設(shè)左邊小圓弧所對(duì)圓心角為θ，則大圓弧所對(duì)圓心角為2π-θ兩球經(jīng)過圓弧軌道的時(shí)間之比選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。17．（2021·全國高三專題練習(xí)）如圖所示，在光滑水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為M的滑塊，滑塊的一側(cè)是一個(gè)弧形槽，凹槽半徑為R，A點(diǎn)切線水平。另有一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0從A點(diǎn)沖上滑塊，重力加速度大小為g，不計(jì)摩擦。下列說法中正確的是（）A．當(dāng)v0＝時(shí)，小球能到達(dá)B點(diǎn)B．如果小球的速度足夠大，球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后直接落到水平面上C．小球到達(dá)斜槽最高點(diǎn)處，小球的速度為零D．小球回到斜槽底部時(shí)，小球速度方向可能向左【答案】D【詳解】A．滑塊不固定，當(dāng)時(shí)，設(shè)小球沿槽上升的高度為h，則有mv0＝（m＋M）vmv02＝（M＋m）v2＋mgh可解得故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球速度足夠大，從B點(diǎn)離開滑塊時(shí)，由于B點(diǎn)切線豎直，在B點(diǎn)時(shí)小球與滑塊的水平速度相同，離開B點(diǎn)后將再次從B點(diǎn)落回，不會(huì)從滑塊的左側(cè)離開滑塊后直接落到水平面上，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)小球到達(dá)斜槽最高點(diǎn)，由在水平方向上動(dòng)量守恒有mv0＝（M＋m）v小球具有水平速度，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小球回到斜槽底部，相當(dāng)于完成了彈性碰撞mv0＝mv1＋Mv2mv02＝mv12＋Mv22當(dāng)m>M，v1與v0方向相同，向左，當(dāng)m<M，v1與v0方向相反，即向右，故D正確；故選D。18．（2021·青海海南藏族自治州·高二期中）如圖所示，光滑地面上有一質(zhì)量為的足夠長木板，一質(zhì)量為的人站在木板的端，關(guān)于人由靜止開始至運(yùn)動(dòng)到木板的端（、表示地面上原、對(duì)應(yīng)的點(diǎn)），則如圖所示中正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)動(dòng)量守恒，人向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，木板向左運(yùn)動(dòng)，因此人到達(dá)木板的右端b時(shí)，b一定位與N點(diǎn)的左側(cè)；由于人向右運(yùn)動(dòng)，因此人始終位于M點(diǎn)的右側(cè)，到達(dá)b端時(shí)，b端一定位于M點(diǎn)的右側(cè)。故選D。19．（2021·河北高二月考）2021年5月15日，天問一號(hào)著陸巡視器成功著陸于火星，中國首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。攜帶火星車的著陸器與環(huán)繞器分離后，最后階段利用反推火箭在火星表面實(shí)現(xiàn)軟著陸，設(shè)著陸器總質(zhì)量為M，極短時(shí)間內(nèi)瞬間噴射的燃?xì)赓|(zhì)量是m，為使著陸器經(jīng)一次瞬間噴射燃?xì)夂?，其下落的速率從v0減為v，需要瞬間噴出的燃?xì)馑俾始s為（）A．v0-v B．（v0-v）C．（v0-v）＋v D．【答案】C【詳解】噴射燃?xì)獾倪^程動(dòng)量守恒，有解得故選C。20．（2021·江蘇揚(yáng)州市·儀征市第二中學(xué)高二月考）拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s，這時(shí)突然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量為300g仍按原方向飛行，其速度測(cè)得為50m/s。另一小塊質(zhì)量為200g，則它的速度的大小為（）A．25m/s B．50m/s C．75m/s D．100m/s【答案】B【詳解】手雷在空中爆炸過程，水平方向不受外力，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，設(shè)手雷原飛行方向?yàn)檎较?，由系統(tǒng)水平的動(dòng)量守恒得整理得代入數(shù)據(jù)得故選B。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)一、彈簧振子1．機(jī)械振動(dòng)：物體或物體的一部分在一個(gè)位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)．2．彈簧振子：小球和彈簧組成的系統(tǒng)．二、彈簧振子的位移—時(shí)間圖像(x－t圖像)1．用橫坐標(biāo)表示振子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(t)，縱坐標(biāo)表示振子離開平衡位置的位移(x)，描繪出的圖像就是位移隨時(shí)間變化的圖像，即x－t圖像，如圖所示．圖2．振子的位移：振子相對(duì)平衡位置的位移．3．圖像的物理意義：反映了振子位置隨時(shí)間變化的規(guī)律，它不是(選填“是”或“不是”)振子的運(yùn)動(dòng)軌跡．三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像(x－t圖像)是一條正弦曲線．2．特點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)，彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像(1)描述振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律．(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦曲線，從圖像上可直接看出不同時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向、速度方向以及速度大小的變化趨勢(shì)．技巧點(diǎn)撥一、彈簧振子1．振子模型：有水平彈簧振子和豎直彈簧振子，如圖甲、乙所示．空氣阻力及球與桿之間的摩擦可以忽略，且彈簧的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相比可以忽略．圖2．振動(dòng)系統(tǒng)看成彈簧振子的條件(1)彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小得多，可以認(rèn)為質(zhì)量集中于振子．(2)構(gòu)成彈簧振子的小球體積足夠小，可以認(rèn)為小球是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)．(3)摩擦力可以忽略．(4)小球從平衡位置被拉開的距離在彈性限度內(nèi)．3．彈簧振子的振動(dòng)分析(1)位移及其變化位移指相對(duì)平衡位置的位移，由平衡位置指向振子所在的位置．當(dāng)振子從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移增大；當(dāng)振子由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移減?。?2)速度及其變化振子在平衡位置處速度最大，在最大位移處速度為零．振子由平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度減小；振子由最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度增大．(3)涉及加速度變化的圖像問題水平彈簧振子所受彈簧的彈力是振子受到的合力，豎直彈簧振子所受的重力與彈力之和是振子受到的合力．不論是水平彈簧振子還是豎直彈簧振子，均滿足：在平衡位置處所受的合力為零，加速度為零；而在最大位移處所受的合力最大，加速度最大．二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖像1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化，所以不是勻變速運(yùn)動(dòng)，而是在變力作用下的非勻變速運(yùn)動(dòng)．2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的x－t圖像x－t圖像上的x坐標(biāo)表示振子相對(duì)平衡位置的位移，也表示振子的位置坐標(biāo)．它反映了振子位移隨時(shí)間變化的規(guī)律．注意x－t圖像不是振子的運(yùn)動(dòng)軌跡．3．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像獲取的信息(1)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移的大小和方向如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在t1、t2時(shí)刻的位移分別為x1和－x2.圖(2)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向根據(jù)下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移確定運(yùn)動(dòng)方向，如圖中的a點(diǎn)，下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離平衡位置更遠(yuǎn)，故a點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向正方向遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)．圖(3)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、位移的變化情況根據(jù)下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移，判斷是遠(yuǎn)離還是靠近平衡位置．若遠(yuǎn)離平衡位置，則速度越來越小，加速度、位移越來越大；若靠近平衡位置，則速度越來越大，加速度、位移越來越?。}精練1．（2021?靜安區(qū)二模）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于（）A．勻速運(yùn)動(dòng) B．勻加速運(yùn)動(dòng) C．勻變速運(yùn)動(dòng) D．變加速運(yùn)動(dòng)【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間作周期性變化，而回復(fù)力與位移的關(guān)系是F＝﹣kx，回復(fù)力隨時(shí)間也作周期性變化，加速度也隨時(shí)間作周期性變化，物體做變速運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓汉?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中回復(fù)力F＝﹣kx不斷變化，由牛頓第二定律可知，加速度a＝﹣，加速度也是不斷變化，故是變加速運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題只要知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)描述運(yùn)動(dòng)的物理量：加速度（回復(fù)力）、位移、速度都隨時(shí)間作周期性變化即可。2．（2021春?寶山區(qū)校級(jí)期中）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，其中不屬于機(jī)械振動(dòng)的是（）A． B． C． D．【分析】物體在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)，根據(jù)圖象可明確哪些為機(jī)械振動(dòng)．【解答】解：根據(jù)機(jī)械能振動(dòng)的定義可知，ABD均在某一平衡位置附近往復(fù)振動(dòng)，故ABD均為機(jī)械振動(dòng)；而C中的物體沒有往復(fù)振動(dòng)過程；本題選擇不屬于機(jī)械振動(dòng)的；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械能振動(dòng)的性質(zhì)，要注意明確其定義，知道物體在某一位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)．隨堂練習(xí)1．（2020秋?東安區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．回復(fù)力跟位移成正比，方向有時(shí)跟位移相同，有時(shí)跟位移方向相反 B．加速度跟位移成正比，方向永遠(yuǎn)跟位移方向相反 C．速度跟位移成反比，方向跟位移有時(shí)相同有時(shí)相反 D．加速度跟回復(fù)力成反比，方向永遠(yuǎn)相同【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力大小與位移大小成正比，方向總是相反．加速度大小與位移大小成正比，方向總是相反．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征分析．【解答】解：A、回復(fù)力跟位移成正比，方向總是跟位移方向相反，故A錯(cuò)誤。B、加速度跟位移成正比，方向總是跟位移方向相反，故B正確。C、速度與位移不成反比，在同一位置速度方向有兩種，而位移方向總是從平衡位置指向物體所在位置，則知速度方向有時(shí)跟位移相同，有時(shí)跟位移方向相反。故C錯(cuò)誤。D、由牛頓第二定律知，加速度跟回復(fù)力成正比，方向永遠(yuǎn)相同，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題要理解描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量：回復(fù)力、速度、加速度與位移的關(guān)系，關(guān)鍵抓住位移的起點(diǎn)是平衡位置，回復(fù)力和加速度總是指向平衡位置．2．（2020春?海淀區(qū)校級(jí)期末）對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力公式F＝﹣kx的理解，正確的是（）A．k只表示彈簧的勁度系數(shù) B．式中的負(fù)號(hào)表示回復(fù)力總是負(fù)值 C．位移x是相對(duì)平衡位置的位移 D．回復(fù)力只隨位移變化，不隨時(shí)間變化【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力公式F＝﹣kx表示回復(fù)力大小始終與位移大小成正比，方向始終與位移方向相反；公式中的k是一個(gè)與振動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)的常量，而不一定是彈簧的勁率系數(shù)；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移；由位移隨時(shí)間變化可知回復(fù)力是否隨時(shí)間變化?！窘獯稹拷猓篊．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中偏平衡位置的位移，大小等于平衡位置與質(zhì)點(diǎn)所在位置的距離，方向由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置，故C正確；AB．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力大小始終與位移大小成正比，方向與位移方向相反，回復(fù)力與位移關(guān)系的表達(dá)式為F＝﹣kx，負(fù)號(hào)表示回復(fù)力與位移方向相反，公式中的k是一個(gè)與振動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)的常量，而非彈簧的勁度系數(shù)，故AB錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間周期性變化，而回復(fù)力大小始終與位移大小成正比，方向與位移方向相反，所以回復(fù)力也隨時(shí)間周期性變化，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與位移的關(guān)系及位移的概念，掌握回復(fù)力與位移的關(guān)系及簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是指質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中偏離平衡位置的位移是關(guān)鍵，平時(shí)學(xué)習(xí)過程中要注意對(duì)基本物理概念的理解。3．（2020春?渭南月考）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于（）A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻變速直線運(yùn)動(dòng) C．勻變速運(yùn)動(dòng) D．變加速運(yùn)動(dòng)【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間作周期性變化，而回復(fù)力與位移的關(guān)系是F＝﹣kx，回復(fù)力隨時(shí)間也作周期性變化，加速度也隨時(shí)間作周期性變化，物體做變速運(yùn)動(dòng)。【解答】解：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中回復(fù)力F＝﹣kx不斷變化，由牛頓第二定律可知，加速度a＝﹣，加速度也是不斷變化，故是變加速運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題只要知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)描述運(yùn)動(dòng)的物理量：加速度（回復(fù)力）、位移、速度都隨時(shí)間作周期性變化即可。4．（2020春?林州市月考）如圖所示，將彈簧振子從平衡位置拉下一段距離△x，釋放后振子在AB間振動(dòng)。設(shè)AB＝20cm，振子由A到B時(shí)間為0.1s，則下列說法正確的是（）A．振子的振幅為20cm，周期為0.2s B．振子在A、B兩處受到的回復(fù)力分別為k△x+mg與k△x﹣mg C．振子在A、B兩處受到的回復(fù)力大小都是k△x D．振子一次全振動(dòng)通過的路程是20cm【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振幅是振子與平衡位置的最大距離，周期是完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)胡克定律分析回復(fù)力，振子完成一次全振動(dòng)通過的路程為4個(gè)振幅，據(jù)此分析通過的路程?！窘獯稹拷猓篈、由題，釋放后振子在A、B間振動(dòng)，A與B是兩個(gè)最大位移，AB＝20cm，所以振子的振幅是10cm，振子由A到B的時(shí)間為0.1s，是半個(gè)周期，所以周期是0.2s。故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)胡克定律F＝k△x，可知在A、B兩處受到的回復(fù)力大小都是k△x，故B錯(cuò)誤，C正確；D、振子的振幅是10cm，振子完成一次全振動(dòng)通過的路程為4個(gè)振幅，即40cm。故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期與頻率的含義，知道振子的位移是相對(duì)于平衡位置的位移，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。綜合練習(xí)一．選擇題（共10小題）1．（2020春?靜海區(qū)校級(jí)月考）下列關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（）A．位移減小時(shí)，加速度減小，速度也減小 B．位移方向總跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C．物體的運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相同 D．水平彈簧振子從平衡位置開始朝左運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向跟速度方向相同，朝右運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向跟速度方向相反【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移是指質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移，方向從平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)背離平衡位置時(shí)，位移增大，速度減小，加速度增大，加速度方向總是與位移方向相反，指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)做非勻變速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)靠近平衡位置時(shí)，位移減小，速度增大，加速度減小．【解答】解：A、位移減小時(shí)，質(zhì)點(diǎn)靠近平衡位置，加速度減小，速度增大。故A錯(cuò)誤。B、根據(jù)回復(fù)力公式F＝﹣kx，位移方向總跟加速度方向相反；質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過同一位置，位移方向總是由平衡位置指向質(zhì)點(diǎn)所在位置，而速度方向兩種，可能與位移方向相同，也可能與位移方向相反。故B錯(cuò)誤。C、物體運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，位移方向離開平衡位置，速度方向跟位移方向相反；速度的方向背向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相同。故C正確。D、水平彈簧振子從平衡位置開始朝左運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向跟位移的方向相反，為向右，而速度的方向向左，所以加速度的方向跟速度方向相反；質(zhì)點(diǎn)朝右運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向向右，速度方向也向右，二者方向相同。故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程的能力．對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移方向總是離開平衡位置，加速度方向、回復(fù)力方向總是指向平衡位置．2．（2019春?黃浦區(qū)校級(jí)期中）如圖，O點(diǎn)為彈簧振子的平衡位置，小球在B、C間做無摩擦的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。若BC間的距離為10cm，小球從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)到再次運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)歷時(shí)0.1s，則小球振動(dòng)過程中經(jīng)過0.5s所經(jīng)歷的路程為（）A．0.25m B．0.5m C．0.75m D．lm【分析】先利用BC間的距離求出振幅A，再根據(jù)小球從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)到再次運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間求出小球振動(dòng)的周期，最后再根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間求解運(yùn)動(dòng)的位移即可?！窘獯稹拷猓阂?yàn)锽C間的距離為10cm，可知簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅：A＝5cm＝0.05m根據(jù)小球從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)到再次運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)歷時(shí)0.1s，可得簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期：T＝0.2s彈簧振子每經(jīng)過半個(gè)周期的路程為：2A＝2×0.05m＝0.1m小球的總時(shí)間：t＝0.5s所經(jīng)歷的路程：S＝?2A＝×0.1m＝0.5m故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期、振幅的理解和判別能力，對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過的路程，一個(gè)周期通過4A，半個(gè)周期通過2A。3．（2019春?浦東新區(qū)校級(jí)期末）做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體連續(xù)兩次通過同一位置（非最大位移處）時(shí)，物理量有變化的是（）A．速度 B．加速度 C．位移 D．動(dòng)能【分析】根據(jù)彈簧振子的加速度與位移成正比，由加速度的變化分析位移的變化．當(dāng)振子的位移增大時(shí)，振子離開平衡位置，速度減小，加速度方向與速度方向相反；當(dāng)振子的位移減小時(shí)，振子向平衡位置靠近，速度增大，加速度方向與速度相同．【解答】解：彈簧振子在振動(dòng)過程中，兩次連續(xù)經(jīng)過同一位置時(shí)，位移、加速度、回復(fù)力、動(dòng)能、勢(shì)能、速度的大小均是相同的。但速度的方向不同，故速度不同。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中物理量變化的能力，抓住平衡位置和最大位移處的特點(diǎn)就能正確分析．4．（2019春?吉陽區(qū)校級(jí)期中）下列運(yùn)動(dòng)中可以看作機(jī)械振動(dòng)的是（）A．聲帶發(fā)聲 B．音叉被移動(dòng) C．火車沿斜坡行駛 D．秋風(fēng)中樹葉落下【分析】機(jī)械振動(dòng)是物體或質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由此分析即可?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的定義：物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)，通常簡(jiǎn)稱為振動(dòng)；聲帶帶的振動(dòng)發(fā)出聲音是在其平衡位置附近的振動(dòng)。故A正確；B、音叉被移動(dòng)、火車沿斜坡行駛都是單方向的運(yùn)動(dòng)，不是在其平衡位置附近的振動(dòng)。故BC錯(cuò)誤；D、秋風(fēng)中樹葉落下不是在其平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確機(jī)械振動(dòng)的概念，要注意明確機(jī)械振動(dòng)是自然界普遍存在的一種運(yùn)動(dòng)形式，理解它的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。5．（2019春?吉陽區(qū)校級(jí)期中）做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)其位移為負(fù)時(shí)，以下說法正確的是（）A．速度一定為正值，加速度一定為負(fù)值 B．速度一定為負(fù)值，加速度一定為正值 C．速度不一定為負(fù)值，加速度不一定為正值 D．速度不一定為負(fù)值，加速度一定為正值【分析】物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，加速度的方向總是指向平衡位置，速度方向有時(shí)與位移方向相反，有時(shí)與位移方向相同。振子每次通過同一位置時(shí)，速度可能在兩種不同的方向?！窘獯稹拷猓喝粑灰茷樨?fù)，由a＝﹣可知加速度a一定為正，因?yàn)檎褡用看瓮ㄟ^同一位置時(shí)，速度可能在兩種不同的方向，所以速度可正可負(fù)，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量：速度、加速度、位移特點(diǎn)的理解和掌握程度。關(guān)鍵抓住位移的起點(diǎn)是平衡位置，知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征：a＝﹣。6．（2019春?長樂區(qū)期末）一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（）A．若位移為負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值 B．質(zhì)點(diǎn)通過平衡位置時(shí)，速度為零，加速度最大 C．質(zhì)點(diǎn)每次通過平衡位置時(shí)，加速度不一定相同，速度也不一定相同 D．質(zhì)點(diǎn)每次通過同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同【分析】質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其加速度與位移的關(guān)系是a＝﹣，加速度方向與位移方向總是相反，加速度大小與位移大小成正比。速度與位移的變化情況是相反的?！窘獯稹拷猓篈、若位移為負(fù)值，由a＝﹣，可知加速度一定為正值，而速度有兩種可能的方向，所以速度不一定為正值，故A錯(cuò)誤。B、質(zhì)點(diǎn)通過平衡位置時(shí)，速度最大，加速度為零，故B錯(cuò)誤。C、質(zhì)點(diǎn)每次通過平衡位置時(shí)，位移相同，加速度一定相同，而速度不一定相同，故C錯(cuò)誤。D、質(zhì)點(diǎn)每次通過同一位置時(shí)，位移相同，加速度一定相同，因?yàn)樗俣扔袃煞N可能的方向，所以速度不一定相同，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各個(gè)物理量之間的關(guān)系，明確加速度與位移成正比，而速度與位移是互余的關(guān)系，即變化情況是相反的。7．（2018春?徐匯區(qū)校級(jí)期末）下列運(yùn)動(dòng)可以看成機(jī)械振動(dòng)的是（）A．秋風(fēng)中樹葉下落 B．聲帶發(fā)聲 C．音叉被移動(dòng) D．火車沿斜坡行駛【分析】明確機(jī)械振動(dòng)的定義，知道物體在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。【解答】解：根據(jù)振動(dòng)的定義可知，只有聲帶發(fā)聲時(shí)是在平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其他選項(xiàng)中均沒有對(duì)應(yīng)的平衡位置以及往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械振動(dòng)的定義，要注意明確振動(dòng)的要素有平衡位置和往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩點(diǎn)。8．（2018春?黃陵縣校級(jí)期末）下列振動(dòng)中是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的是：（）A．手拍乒乓球的運(yùn)動(dòng) B．思考中的人來回走動(dòng) C．輕質(zhì)彈簧的下端懸掛一個(gè)鋼球，上端固定組成的振動(dòng)系統(tǒng) D．從高處下落到光滑水泥地面上的小鋼球的運(yùn)動(dòng)【分析】當(dāng)某物體進(jìn)行簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體所受的力跟位移成正比，并且總是指向平衡位置．它是一種由自身系統(tǒng)性質(zhì)決定的周期性運(yùn)動(dòng)．【解答】解：A、手拍乒乓球的運(yùn)動(dòng)和思考中的人來回走動(dòng)沒有規(guī)律，不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C、輕質(zhì)彈簧的下端懸掛一個(gè)鋼球，上端固定組成的振動(dòng)系統(tǒng)，鋼球以受力平衡處為平衡位置上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，C正確；D、從高處下落到光滑水泥地面上的小鋼球的運(yùn)動(dòng)過程為自由落體，不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義以及特點(diǎn)，常見的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：?jiǎn)螖[運(yùn)動(dòng)和彈簧振子運(yùn)動(dòng)．9．（2018?楊浦區(qū)二模）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于（）A．勻變速運(yùn)動(dòng) B．勻速直線運(yùn)動(dòng) C．變加速運(yùn)動(dòng) D．勻加速直線運(yùn)動(dòng)【分析】根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度與位移的關(guān)系，分析加速度是否變化，來判斷簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，若加速度不變，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)；若加速度變化，則是變加速運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征：a＝﹣，可知物體的加速度大小和方向隨位移的變化而變化，位移作周期性變化，加速度也作周期性變化，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，不可能是勻速直線運(yùn)動(dòng)，也不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。10．（2017春?鄰水縣校級(jí)月考）關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（）A．物體通過平衡位置時(shí)，合外力一定為零 B．振子做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度在減小 C．振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向與速度方向相反 D．振子遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向與速度方向相反【分析】彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，回復(fù)力、加速度與位移的關(guān)系為F＝﹣kx、a＝﹣．加速度方向總是指向平衡位置．速度離開平衡位置時(shí)，速度減?。鶕?jù)這些知識(shí)進(jìn)行分析．【解答】解：A、彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，回復(fù)力為F＝﹣kx，當(dāng)振子通過平衡位置時(shí)，位移x＝0，則回復(fù)力F＝0，但物體受到的合外力不一定等于0，如單擺在最低點(diǎn)受到的合外力提供向心力。故A錯(cuò)誤。B、振子做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，正離開平衡位置，位移在增大，由a＝﹣可知，加速度在增大，故B錯(cuò)誤。C、振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向指向平衡位置，速度也指向平衡位置，兩者方向相同。故C錯(cuò)誤。D、振子遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度指向平衡位置，速度方向離開平衡位置，兩者方向相反，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)回復(fù)力、加速度、速度等物理量與位移的關(guān)系進(jìn)行分析，關(guān)鍵要掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征：F＝﹣kx、a＝﹣．二．多選題（共1小題）11．（2021?宣城模擬）下列說法正確的是（）A．物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率與固有頻率無關(guān) B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像描述的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡 C．兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D．已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為C，則該介質(zhì)的折射率等于 E．遙感技術(shù)中利用了紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線來探測(cè)被測(cè)物體的特征【分析】受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像描述的是質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律；