分层作业(6)简谐运动-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

9.[解析](1)对于子弹进入A中的过程，由动量守恒定律得 设第二粒弹丸击中沙袋后弹丸和沙袋的共同速度为2，同理 m0o=(m#十mA)o1,解得它们的共同速度，即A的最大速 有mv-(m十5m)v1=(m+6m)v2 mV0V0 1 度U1一m铁十m =4 ·7mu2=7mgL(1-cos0) (2)以子弹、A和B组成的系统作为研究对象，整个作用过程 解得、6 0-13 中总动量守恒，弹簧具有最大压缩量时，它们的速度相等，由 动量守恒定律得m=(m华十mA十mB)2,解得三者的共同速 4.B[根据动量守恒可知m。v。=m66,解得t。:v6=m6: m。=2:1,选项A错误；弹簧对小物块a、b所做的功的大小 度，即弹簧具有最大压缩量时，B物体的速度2 2 mv 1 m每十mA十mB -89 ×兰-，选项B正，D 2n6v号 分层作业（五） 错误；根据动量定理有I。=m℃。，I。=m6v6,则弹簧对小物 块a与b的冲量大小之比为1：1，选项C错误。] 答案速对 5.BC[因水平面光滑且F1、F2等大反向，故甲、乙两小车及 弹簧组成的系统所受合外力为0，系统动量守恒，故A错误； 6 在整个过程中，水平恒力一直对系统做正功，小车速度减为0 B BC A A 时，弹簧伸长到最长，系统的机械能最大，故B正确；由Ek= m 1.vo+ m0+m4 会及p,=pe得B<B:成C正喷在板力作月下，甲、 乙两小车开始做加速运动，弹簧仲长，弹簧弹力变大，两小车 2.。+m m mo-mu 做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于恒力时小车速度 6 达到最大，之后弹簧弹力大于恒力，两小车做减速运动，直到 3.13 速度为0时，弹簧伸长量达最大，此时弹簧弹力大于恒力F1、 1 F2的大小，故D错误。] 8.3mu6 6.A[小球和圆槽组成的系统在水平方向上不受外力，故系统 试题精析 在水平方向上动量守恒，细线被烧断的瞬间，系统在水平方 向的总动量为0，又知小球到达最高点时，小球与圆槽水平方 1.[解析]选地面为参考系，以小车前进的方向为正方向，根 向有共同速度，设为'，由动量守恒定律有0=(m。十m)v', 据动量守恒定律有 所以v'=0,故A正确。] (mo+m)v。=mov+m(v-u) 7.A[小车和物体水平方向上动量守恒，则mw1cos0=mo02(0 解得u=十m。十m m 为斜面领角)，则巴=m。>m,故选A] 2mcos>m 2[解析]在火箭向后喷气的过程中，选火箭本身及喷出的气 8.[解析]设碰后A、B和C的共同速度大小为V,由动量守恒 体为系统。设第一、二次喷出气体后火箭的速度分别为1、 定律得3mv=mv。 ① 2,取火箭原来的运动方向为正方向。由动量守恒定律得 设C离开弹簧时，A、B的共同速度大小为v1,由动量守恒定 第一次喷出气体后，有mvo=(mo一m)01十m(1一u) 律有3mv=2mo1+mv。 ② 设弹簧释放的弹性势能为E。,从细线断开到C与弹簧分开 解得01=十。“ m 的过程中，由机械能守恒定律有 第二次喷出气体后，有 号x3m)+E,= 1 ⊙ (m。-m)v1=(m。-2m)v2+m(v2-u) 1 解得v2=U1 m 由①②国式得弹簧所释放的势能为E,=3m0。 mo-mu 将代入得=+十m” 分层作业（六） 3.[解析]弹丸击中沙袋瞬间，系统水平方向不受外力作用，动量 答案速对 守恒，设第一粒弹丸击中沙袋后弹丸和沙袋的共同速度为1，细 绳长为L,根据动量守恒定律有mw=(m十5m)v1 3 56 7 8 9 1011 沙袋摆动过程中只有重力做功，系统机械能守恒，有 D BACD:B BD AB:ABC:AB BC C A 1 ·6mu=6mgL(1-cos9) 12.(1)0.1m10m/s2(2)√2m/s 146 据简谐运动的对称性，可知小球运动到最低点时下降的高度 试题精析 为万=2z=2m5,B说法正确，小球在最低点时受到的弹力F 1.D[该题考查机械振动和简谐运动的特点。机械振动具有 2kx,根据牛顿第二定律得F一mg=ma,解得a=g,C说法错 往复的特性，可以重复地进行。小球在运动过程中，没有重 误；从小球释放到到达平衡位置的过程中系统机械能守恒， 复运动的路径，因此不是机械振动，当然也肯定不是简谐 运动。] 有mgx=x2+E,解得E=心，D说法正确.] 2k 2.B[平衡位置是物体静止时的位置，所以与受力有关，与是 11.A[小球在平衡位置时动能最大，加速度为0，因此A选项 否是振动范围的中心位置无关，如乒乓球竖直落在台上的运 正确。小球在A、B位置时，动能最小，加速度最大；小球靠 动是一个机械振动，显然其运动过程的中心位置在台面上 近平衡位置时，回复力做正功，远离平衡位置时，回复力做负 方，但其平衡位置在台面上，所以A错误；振动位移是由平衡 功；振动过程中系统的总能量不变，因此B、C、D选项错误。] 位置指向质点所在位置的有向线段，振动位移随时间而变 12.[解析](1)由于小球做简谐运动，可知A、B两点关于O 化，振子偏离平衡位置最远时，振动物体的振动位移最大，所 点对称，则小球在B点的位移大小 以只有B正确。] x=OB=OA=10 cm=0.1 m 3.ACD[物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动， 小球在B点时对其受力分析，可得 故A、C、D正确；竖直向上抛出的物体到达最高点后返回落 FB=kx=ma 地，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动，故B错误。] 解得加速度大小a=10m/s2。 4.B[简谐运动的位移的初始位置是平衡位置，所以简谐运动 (2)小球在O点所受合力为0，因此在O,点时速度最大。小 中位移的方向总是背离平衡位置，故A选项错误；加速度的 球在运动过程中机械能守恒，由A,点运动到O点的过程中， 方向总是指向平衡位置，故B选项正确；位移方向与速度方 弹性势能转化为动能，可得 向可能相同，也可能相反，故C、D选项错误。] 1 En-2mo 5.BD[根据简谐运动的特，点可知，关于平衡位置对称的两点， 位移的大小相等，但方向相反，选项A错误；在两，点处的速度 解得v=√2m/s。 大小相等，方向可能相同，也可能相反，选项B正确；在两点处 分层作业（七） 的加速度大小相等，方向相反，选项C错误；由于速度大小相等， 则动能相同，选项D正确。] 答案速对 6.AB[回复力是按效果命名的，是指向平衡位置、使振动物体 回到平衡位置的力，可以由某个力或某几个力的合力提供， 123 45 67 8910 ……… 也可以由某个力的分力提供，故A、B正确，C错误；在水平弹 BB AD AA D CD BD:AB 簧振子中弹簧的弹力提供回复力，但在其他振动中，回复力 11.见解析图 不一定由弹簧的弹力提供，D错误。] 7.ABC[振动物体在平衡位置的回复力为0，而合外力不一定 试题精析 为0，在该位置加速度为0且改变方向，速度达到最大值，故 1.C[频率和周期描述振动的快慢，故A、B错误；振幅是振动 A、B、C正确，D错误。] 物体离开平衡位置的最大距离，反映振动的强弱，故C正确； 8.AB[本题中位移的参考，点应是O,点，所以C、D错误；由于 位移大小是振动物体离开平衡位置的距离，不能反映振动的 振子在O点的右侧由A向O运动，所以振子的运动方向向 强弱，故D错误。] 左，位移方向向右，且位移大小在不断减小，A、B正确。] 2.B[弹簧的压缩量是振子离开平衡位置的最大距离，即振 9.BC[简谐运动过程中机械能守恒，因此选项A、D错误；在 幅，故振幅之比为1：2；又因为周期与振幅无关，故周期之比 最大位移处，弹簧的形变量最大，因此弹性势能最大，选项B 为1：1，B正确。] 正确；从平衡位置到最大位移处，位移增大，速度减小，动能 3.B[根据振动图像可知，该简谐运动的周期T=4s,所以频 减小，选项C正确] 10.C[小球释放瞬间，弹簧处于自然长度，小球只受重力，所 率f=下=0.25H2,A错误；10s内质点通过的路程s= 以小球做简谐运动的最大回复力大小为g,A说法正确；小 9×4A=10A=10X2cm=20cm,B正确：第4S末质点经过 球在平衡位置时，设弹簧的伸长量为x,根据胡克定律可知 平衡位置，速度最大，C错误；在t=1s和t=3s两时刻，质，点的 红=mg解得工一爱，所以小球运动的振橘A=-,根 位移大小相等、方向相反，D错误。] 471■■ 0□00□00 □口1口口1□ 分层作业（六） 学号 2□2222 卡 年级 33333 简谐运动 信 4□4口44口4☐ 班级： (满分：53分) 位 5555☐5 66☐6]66 姓名： 70707077 8☐8□8☐8]8 9□99□9□9□ ·基础对点练· 能力提升练· 1.(3分)如图所示，一弹性小球被水 5.(4分)（多选）物体做简谐运动的过程中，有两 平抛出，在两个竖直且互相平行的 点A、A'关于平衡位置对称，则物体() 平面间运动，小球落到地面之前的 [A]在A点和A'点的位移相同 运动 ( ) [B]在两点处的速度可能相同 [A]是机械振动，但不是简谐运动 [B]是简谐运动，但不是机械振动 [c]在两点处的加速度可能相同 []是简谐运动，同时也是机械振动 [D]在两点处的动能一定相同 [D]不是简谐运动，也不是机械振动 6.(4分)（多选）下列关于简谐运动的回复力的说 2.(3分)关于机械振动的位移和平衡位置，以下 法正确的是 () 说法正确的是 [A]回复力方向总是指向平衡位置 [A]平衡位置就是物体振动范围的中心位置 [B]回复力是按效果命名的 [B]机械振动的位移是指以平衡位置为起点的 [c]回复力一定是物体受到的合力 位移 [D]回复力由弹簧的弹力提供 [©]做机械振动的物体运动的路程越大，发生的 位移也越大 7.(4分)（多选）关于振动物体的平衡位置，下列 [D]机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位 说法正确的是 () 置最远时的位移 [A]加速度改变方向的位置 3.(4分)（多选）下列运动属于机械振动的是 [B]回复力为0的位置 [c]速度最大的位置 [A]树枝在风的作用下运动 [D]加速度最大的位置 [B]竖直向上抛出的物体的运动 8.(4分)（多选）如图所示，当振子由A点向平衡 [c]说话时声带的运动 位置O运动时，下列说法正确的是 () [·]爆炸声引起窗扇的运动 4.(3分)关于简谐运动，下列说法正确的是 00008pd m ( [A]振子的位移大小在减小 [A]位移的方向总指向平衡位置 [B]加速度方向总和位移方向相反 [B]振子的运动方向向左 [c]位移方向总和速度方向相反 [c]振子的位移方向向左 [D]速度方向总跟位移方向相同 [D]振子的位移大小在增大 1] 9.(4分)（多选）弹簧振子在光滑水平面上做简谐 19876543210+0.5 运动的过程中，下列说法正确的是 () 12.(14分)如图所示，一个质量m=1kg、有小孔 [A]在平衡位置时它的机械能最大 的小球连接在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端 [B]在最大位移处它的弹性势能最大 固定，该弹簧的劲度系数k=100N/m,小球 []从平衡位置到最大位移处它的动能减小 套在光滑的杆上，能够自由滑动。不加任何外 [D]从最大位移处到平衡位置它的机械能减小 力时，小球静止在O点。现将小球向右拉至 10.(3分)一轻质弹簧上端系于天花板上，下端挂 A点，然后由静止释放，小球将做简谐运动， 一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k。 小球向左运动的最远位置是B点，其中OA= 将小球从弹簧自然伸长时的下端释放后，小球 10cm,小球运动到A点时弹簧的弹性势能为 做简谐运动，重力加速度为g,则下列说法不 1J,不计其他阻力。求： 正确的是（弹簧的弹性势能E。=2x2,其中 (1)小球在B点的位移大小和加速度大小； (2)小球在振动过程中最大速度的大小。 x为弹簧的形变量) tiitiiiteliiietittio∠∠ 1100000m [A]小球做简谐运动的最大回复力大小为mg [B]小球从释放到运动到最低点，下降的高度 为23s [c]小球运动到最低点时的加速度大小为2g [D]小球运动到平衡位置时的动能大小 为mg2 2k 11.(3分)把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹 簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向上 做简谐运动，平衡位置为O,小球在A、B间振 动，如图所示，下列结论正确的是 () I AOB [A]小球在O位置时，动能最大，加速度最小 [B]小球在A、B位置时，动能最大，加速度 最大 [c]小球从A经O到B的过程中，回复力一直 做正功 [D]小球在O位置时系统的总能量大于小球 在B位置时系统的总能量 12