【題目】勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定一只質(zhì)量為m的小球,向下壓小球后從靜止釋放,小球開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。該過程小球的最大加速度是2.8g(g為重力加速度)。求:

(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅大小A;

2當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)椈蓮椓的大小和方向;

3若彈簧原長為L,則振動(dòng)過程中彈簧的最大長度L是多少?

【答案】(1)(2)3.8mg,方向豎直向下;(3)

【解析】

試題分析:(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力為:F=-kx;在當(dāng)位移為振幅A時(shí),加速度最大,根據(jù)牛頓第二定律,有:kA=mam

解得:

(2)圖中紅色彈簧表示彈簧處于原長L,藍(lán)色彈簧表示平衡位置,黑色彈簧為最低點(diǎn)B處,根據(jù)牛頓第二定律,有:kx1-mg=mam

因此:kx1=3.8mg

彈簧被壓縮,由牛頓第三定律知道小球?qū)?/span>彈簧的彈力大小是3.8mg,方向豎直向下;

(3)由圖知最高點(diǎn)彈簧處于伸長狀態(tài),其伸長量:x2=A-x0

最大長度為:L′=L+x2=L+A-x0=L+;

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某中學(xué)物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽,比賽路徑如圖所示.可視為質(zhì)點(diǎn)的賽車從起點(diǎn)A出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后,由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道,并通過半圓軌道的最高點(diǎn)C,才算完成比賽.B是半圓軌道的最低點(diǎn),水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn).已知賽車質(zhì)量m=0.5kg,通電后以額定功率P=2W工作,進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為Ff=0.4N,隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì),L=10.00m,R=0.4m,(g取10m/s2).求:

(1)要使賽車能通過C點(diǎn)完成比賽,通過C點(diǎn)的速度至少多大?

(2)賽車恰能完成比賽時(shí),在半圓軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?

(3)要使賽車完成比賽,電動(dòng)機(jī)從A到B至少工作多長時(shí)間?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示的DIS裝置探究小車加速度與合力的關(guān)系。重物通過光滑的定滑輪用細(xì)線拉小車,在小車和細(xì)線左端之間固定著一個(gè)力傳感器,位移傳感器(接收器)固定在軌道一端,位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起演水平軌道運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)中,保持小車(包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器)的質(zhì)量M不變,改變重物的質(zhì)量m,重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次,得到小車的加速度a與力傳感器測(cè)得的拉力F的關(guān)系如圖乙所示。

1)在實(shí)驗(yàn)中_______(填需要不需要)滿足;

2)拉力F________(填大于等于小于mg。

3)小車與軌道之間的滑動(dòng)摩擦力f=______N.

4)為得到小車的加速度與力F成正比的關(guān)系,應(yīng)將軌道的傾角調(diào)整為=_______(取)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)做驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

1)如果沒有操作失誤,圖乙中的FF′兩力中,方向一定沿AO方向的是____。

2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________。

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法

C.控制變量法 D.建立物理模型法

3)實(shí)驗(yàn)時(shí),主要的步驟是:

A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;

C.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O。記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);

D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F

E.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)F′的圖示;

F.比較F′F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。

上述步驟中:

有重要遺漏的步驟的序號(hào)是________________

遺漏的內(nèi)容分別是________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示,其中斜面傾角θ可調(diào)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示,其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出。

(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.測(cè)量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶

B.接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車

C.將小車?吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,小車尾部與紙帶相連

D.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,讓紙帶穿過限位孔

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是:__________(用字母填寫)。

(2)圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T______ s。

(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5________。

(4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一根0.5m長的繩子,當(dāng)它受到50N的拉力時(shí)即被拉斷,如果在它的一端掛著一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體時(shí)(g取10m/s2

(1)使物體在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求拉斷繩子時(shí)物體的角速度;

(2)如果這個(gè)物體在豎直平面上做圓周運(yùn)動(dòng),最少需要多大的角速度才能把繩子拉斷?這時(shí)物體的線速度多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=3s時(shí)并排行駛,則

A. t=2s時(shí),甲車在乙車后

B. t=0時(shí),甲車在乙車前75m

C. 兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=1s

D. 甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為50m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列波沿x軸正向傳播,在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為50cm,P點(diǎn)處于x=405m處,已知t=88s時(shí),P點(diǎn)恰好第二次到達(dá)波峰。試計(jì)算

1這列波的傳播速度多大?

2當(dāng)P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波谷時(shí),原點(diǎn)O點(diǎn)通過的路程為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平桌面A上直線MN將桌面分成兩部分,左側(cè)桌面光滑,右側(cè)桌面粗糙。在A上放長L=0.1m的均勻方木板,木板左端剛好與MN對(duì)齊,通過細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與正上方的一水平圓盤B上的小球(可看成質(zhì)點(diǎn))相連,小球質(zhì)量與木板質(zhì)量相等,小球套在沿圓盤半徑方向的光滑細(xì)桿上,細(xì)桿固定在圓盤上,細(xì)線剛好繃直。木板右端與一勁度系數(shù)k=40N/m的輕彈簧相連,輕彈簧另一端固定在擋板上,F(xiàn)用力F沿桿方向拉動(dòng)小球,通過細(xì)線使木板緩慢向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)木板剛好離開粗糙面時(shí),拉力做功W=0.3J。

(1)上述過程中,因摩擦而產(chǎn)生的熱量是多少?

(2)寫出上述過程中F隨小球運(yùn)動(dòng)位移x的關(guān)系式,并畫出F-x圖象。

(3)若將力F拉小球改為使B繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),仍實(shí)現(xiàn)上述過程,則桿對(duì)小球至少需要做多少功?已知開始時(shí)小球離圓盤中心的距離r=0.1m。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案