【題目】有一實(shí)心立方體A，邊長為L，從內(nèi)部去掉一部分物質(zhì)，剩余部分質(zhì)量為m，一立方體B 恰能完全填充A 的空心部分，質(zhì)量也為m，如圖所示，即B 的外表面與A 的內(nèi)表面恰好接觸。整體放在一個(gè)盛有密度為ρ的液體的容器里（容器無限大），剛開始，A 漂浮在液面上，用外力使A 向下產(chǎn)生位移b，平衡后由靜止釋放，A 將要上下振動(dòng)（水的摩擦阻力不計(jì)）�？梢宰C明該振動(dòng)為簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過程中，A 始終不離開液面，也不被液面埋沒，已知重力加速度g 求：

（1）試證明此振動(dòng)為簡諧振動(dòng)。

（2）在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)A 對B 的作用力。

【答案】（1）物體剛開始漂浮時(shí)：F浮=2mg，A向下產(chǎn)生位移b時(shí)，，撤掉外力的瞬間，整體所受的合力：　，　，所以為簡諧振動(dòng)。 （2）在最低點(diǎn)，方向向上 ；在最高點(diǎn)，方向向上

【解析】（1）物體剛開始漂浮時(shí)：F浮=2mg

A向下產(chǎn)生位移x時(shí)，

撤掉外力的瞬間，整體所受的合力：　　

所以為簡諧振動(dòng)。

（2）整體在最低點(diǎn)時(shí)，所受合外力F合＝ρgL2b
有牛頓第二定律可知整體的加速度
對B受力分析B受A向上的力F1
F1-mg=ma
解得F1＝mg+ma＝mg+，方向向上
有對稱性可知，在最高點(diǎn)B的加速度依然為a，方向向下，受A向上的作用力為F2
mg-F2=ma
解得F2＝mgma＝mg，方向向上

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實(shí)驗(yàn)精確測定．近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”，它是將測g歸于測長度和時(shí)間，以穩(wěn)定的氦氖激光為長度標(biāo)準(zhǔn)，用光學(xué)干涉的方法測距離，以銣原子鐘或其他手段測時(shí)間，能將g值測得很準(zhǔn)，具體做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點(diǎn)向上拋小球又落到原處的時(shí)間為T2，在小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球離開P點(diǎn)到又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1，測得T1、T2和H，可求得g等于 (　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以速度vo水平拋出一小球，如果從拋出到某時(shí)刻小球的豎直分位移與水平分位移大小相等，以下判斷正確的是（ ）

A. 此時(shí)小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小 B. 此時(shí)小球的速度大小為

C. 此時(shí)小球速度的方向與位移的方向相同 D. 小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為vo/g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t1=0時(shí)刻波傳播到x=2．0m處的質(zhì)點(diǎn)C，此時(shí)x=0．5m處的質(zhì)點(diǎn)A在負(fù)方向最大位移處，在t2=0．2s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A自計(jì)時(shí)開始后第一次運(yùn)動(dòng)到正方向最大位移處，則

A. 該簡諧橫波的波速等于5m/s

B. 質(zhì)點(diǎn)C開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向

C. 在t1~t2時(shí)間內(nèi)，x=1．0m處的質(zhì)點(diǎn)B通過的路程為4．0cm

D. 在t2時(shí)刻，位于x=3．0m處的質(zhì)點(diǎn)D處于平衡位置且開始沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，

（1）為了利用單擺較準(zhǔn)確地測出重力加速度，可選用的器材為______

A．20cm長的結(jié)實(shí)的細(xì)線、小木球、秒表、米尺、鐵架臺

B．100cm長的結(jié)實(shí)的細(xì)線、小鋼球、秒表、米尺、鐵架臺

C．100cm長的結(jié)實(shí)的細(xì)線、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、鐵架臺

D．100cm長的結(jié)實(shí)的細(xì)線、大鋼球、大掛鐘、米尺、鐵架臺

（2）為了減小測量周期的誤差，擺球應(yīng)在經(jīng)過最______ （填“高”或“低”）點(diǎn)的位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為1，擺球每次通過該位置時(shí)計(jì)數(shù)加1．當(dāng)計(jì)數(shù)為63時(shí)，所用的時(shí)間為t秒，則單擺周期為______ 秒．

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)測得的g值偏大，其原因可能是______ ．

A．實(shí)驗(yàn)室的海拔太高B．?dāng)[球太重

C．測出n次全振動(dòng)時(shí)間為t，誤作為（n+1）次全振動(dòng)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算

D．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)了松動(dòng)，使擺線長度增加了

（4）有兩位同學(xué)利用假期分別去參觀北京大學(xué)和廈門大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室，各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)繪制了T2-L圖象，如圖甲所示．去北大的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的圖線是______ （填“A”或“B”）．另外，在廈大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了a、b兩種單擺的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖可知，a、b兩單擺的擺長之比= ______ ．（北大所在地的緯度比廈大高．）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在汽車無級變速器中，存在如圖所示的裝置，A是與B同軸相連的齒輪，C是與D同軸相連的齒輪，A、C、M為相互咬合的齒輪。已知齒輪A、C規(guī)格相同，半徑為R，齒輪B、D規(guī)格也相同，半徑為1.5R，齒輪M的半徑為0.9R。當(dāng)齒輪M如圖方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

A．齒輪D和齒輪B的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同

B．齒輪D和齒輪A的轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為1:1

C．齒輪M和齒輪C的角速度大小之比為9:10

D．齒輪M和齒輪B邊緣某點(diǎn)的線速度大小之比為2:3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】a、b、c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，它們的位移一時(shí)間圖像如圖所示，其中a是一條頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,10)的拋物線，下列說法正確的是（ ）

A. b、c兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體的速度相同

B. 在內(nèi),a、b兩個(gè)物體間的距離逐漸變大

C. 物體c的速度越來越大

D. 物體a的加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一導(dǎo)熱性良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體(不計(jì)活塞與缸壁摩擦)，溫度升高時(shí)，改變的量有(　　)

A. 活塞高度h B. 汽缸高度H

C. 氣體壓強(qiáng)p D. 彈簧長度L

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（題文）為了探究彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系，某同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的x–F圖象如圖所示。

（1）甲、乙彈簧的勁度系數(shù)分別為______N/m和______N/m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測力計(jì)，應(yīng)選彈簧_______（填“甲”或“乙”）。

（2）根據(jù)圖線和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請對這個(gè)研究課題提出一個(gè)有價(jià)值的建議___________ 。

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