第二章 第1节 简谐运动-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册【重难点手册】人教版

合外力—重力并不为0,但炸裂时的爆炸力远大于系|度方向为正方向,由动量守恒定律得m=(M+mm, 统的重力,系统在竖直方向的动量可认为近似守恒 由机械能守恒定律得 取竖直向下的方向为正方向,炸裂前的两部分是一个 2m=2(M+m)2+mg(h+ 整体,具有的动量p=m=m√2gh 代入数据联立解得h=1m. 炸裂刚结束时向上运动并返回出发点的一块m1,其 (3)小球从第一次经过E点到再次返回到E点的过 速度大小与炸裂前相同,动量方向与规定的正方向相反 程中,小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒 系统机械能守恒,以小球的初速度方向为正方向,由 由动量守恒定律有 动量守恒定律得mE=mw+Mz n√2gh=-m√2gh+(m-m1)wb 由机械能守恒定律得m=m+M, 解得v="+m -n1 解得小球的速度大小v=2m/s,方向水平向左 由于w>0,说明炸裂后另一块的运动方向为竖直向下 小车的速度大小w=4m/s,方向水平向右; 15设向左为正方向,甲车(包括人)滑下斜坡后速度为小球与小车运动的方向相反,所以二者的相对速度 =v1|+|z2|=2m/s+4m/s=6m/s, ,由机械能守恒定律有(m1+M)t=(m 则小球受到的支持力FN=mg+m=190N M)gh,解得v=√2gh=2x 设人跳出甲车的水平速度(相对地面)为v,在人跳离 根据牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力为190N. 甲车和人跳上乙车过程中各自动量守恒,设人跳离甲 第二章机械振动 车和跳上乙车后,两车的速度分别为v和v, 则人跳离甲车时:(M+m1)v=M+mv1, 第1节简谐运动 人跳上乙车时:Mv-m2w=(M+m2) 学业质量测评 解得v=6-2v,v2=v-btb 2.AC[t=0时,振子位移为—10cm,则振子处在B位 两车不发生碰撞的临界条件是v=士 置,选项A正确;t=1s时,振子位移为0,处在O位 当=时,解得=130 置,选项B错误;t=3s时,振子回到平衡位置O,此时 振子的振动方向水平向左,选项C正确;t=2.5s时 当可=一吃时,解得v=3 振子相对平衡位置的位移为10×y2cm=52cm,选 故v的取值范围为w≤≤b 项D错误.故选A、C.] 16.(1)由A到P过程中,小球机械能守恒, 3.C[位移减小时,质点靠近平衡位置,加速度减小,速 由机械能守恒定律得E=mg(h1+R)+mv 度增大,A错误;位移方向总与加速度方向相反,质点 经过同一位置时,位移方向总是由平衡位置指向质点 在P点,由牛顿第二定律得mg=m 所在位置,而速度方向有两种,可能与位移方向相同, 解得E=18J,w=2m/s. 也可能与位移方向相反,故B错误;物体运动方向指向 (2)P到E过程中小球机械能守恒由机械能守恒定平衡位置时,位移方向背离平衡位置,速度方向与位移 方向相反,故C正确;简谐运动的加速度作周期性变 律得mg(R+h2+r)=1m 化,物体做非匀变速运动,故D错误.] 解得v=6m/s 4.A[在t=4s时,弹簧振子的位移为正向最大,弹簧振 小球由E上升到最高点过程中,小球与车组成的系统 子的速度为0,而加速度方向总是与位移方向相反,大 在水平方向动量守恒,系统机械能守恒,以球的初速小与位移大小成正比,则加速度为负向最大值;速度为 223 0,位移为正的最大值与分析相符,故A正确;速度为 因a=5πrad/s,可知振子的运动周期是T 0,位移为负的最大值与分析不符,故B错误;速度为正 的最大值,位移为0与分析不符,故C错误;速度为负 0.4s,故B正确;由x=6sin(5π 2)cm可知t= 的最大值,位移为0与分析不符,故D错误 0时,x=-6cm,即振子位于M点,故C错误;由x 5.AC 6.B[某时刻将B迅速移开,此时弹簧处于压缩到最短的 6in(5x-2)cm可知=4.3s时,xz=0,此时振子 状态取沿斜面向上为正方向,A所受合力为 nBg sin,方在O点,振子加速度为0,速度最大,故D正确故选 向沿斜面向上,位移与合力方向相反,所以A在斜面上B、D.] 做简谐运动的图像应为B.] 3BC[质点在简谐运动中开始计时的位置不同,时 7D[经过周期,振子具有正方向的最大速度那么 间内运动的路程就不同,可以大于、等于或小于一个振 在=时刻振子经过平衡位置,且振子位移的方向幅的长度,故选BCJ 由负变为正,只有选项D正确. 4D[从关系式可知A=3cm,m=2mad/y.故周期为 8.B[从题图可以看出,t=0时刻,振子在正方向的最大 =3s,A、B错误;t=0.75s时,质点的位移为 位移处,因此是从正的最大位移处开始计时画出的图 像,故D错误;0.1s以后振子的位移为负,因此 x=i(2×+2)m=,.质点在平衡位置处C 0.1s时