【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的上端固定在傾角為30°的光滑斜面頂部，下端栓接小物塊A，A通過一段細線與小物塊B相連，系統(tǒng)靜止時B恰位于斜面的中點。將細線燒斷，發(fā)現(xiàn)當B運動到斜面底端時，A剛好第三次到達最高點。已知B的質(zhì)量m=2kg，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m，斜面長為L=5m，且始終保持靜止狀態(tài)，重力加速度g=10m/s2。

（1）試證明燒斷細線后小物塊A做簡諧運動；

（2）求小物塊A振動的振幅A；

（3）求小物塊A振動的周期T。

【答案】（1）A受到的合外力總是與物塊的位移成反比,所以A做簡諧振動；

（2）

（3）

【解析】

（1）燒斷細線后A向上運動，受力平衡時,設彈簧的伸長量為則：①

選A的平衡位置處為坐標原點,沿斜面向下為正方向建立坐標系,用x表示A離開平衡位置的位移.當A運動到平衡位置下x位置時,物塊A受到的合力為：

②

聯(lián)立解得：

則A受到的合外力總是與物塊的位移成反比,所以A做簡諧振動

（2）開始時AB組成的系統(tǒng)靜止時,設彈簧的伸長量為 ,根據(jù)胡克定律有: ③

解得：

燒斷細線后A從此位置開始向上運動,到達平衡位置運動的距離為物塊A的振幅,則： 代入數(shù)據(jù)得

（3）燒斷細線后B向下做勻加速直線運動,則:

設B到達斜面底端的時間為t,則:
A向上運動經(jīng)過周期第一次到達最高點,則第三次到達最高點的時間:
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為用等效替代法“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置圖．

（1）本實驗中“等效替代”的含義是（_____）

A．橡皮筋可以用細繩替代

B．左側彈簧測力計的作用效果可以替代右側彈簧測力計的作用效果

C．右側彈簧測力計的作用效果可以替代左側彈簧測力計的作用效果

D．兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代

（2）本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖甲中C的示數(shù)為__________N．

（3）如圖乙所示，是某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)按照一定的標度（標度未畫出）畫出的力的圖示．F1、F2、F、F′ 中不是由彈簧測力計測得的力是__________（填字母）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】第21屆世界杯足球賽于2018年在俄羅斯境內(nèi)舉行，也是世界杯首次在東歐國家舉行．在足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”的戰(zhàn)術，即攻方隊員帶球沿邊線前進，到底線附近進行傳中．某足球場長90 m、寬60 m，如圖所示．攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出，足球的運動可視為在地面上做初速度為12 m/s 的勻減速直線運動，加速度大小為2 m/s2.試求：

(1)足球從開始做勻減速運動到停下來的位移為多大？

(2)足球開始做勻減速直線運動的同時，該前鋒隊員沿邊線向前追趕足球，他的啟動過程可以視為初速度為0 ,加速度為2 m/s2的勻加速直線運動，他能達到的最大速度為8 m/s.該前鋒隊員至少經(jīng)過多長時間能追上足球？

(3)若該前鋒隊員追上足球后，又將足球以10m/s的速度沿邊線向前踢出，足球的運動仍視為加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動。與此同時，由于體力的原因，該前鋒隊員以6m/s的速度做勻速直線運動向前追趕足球，通過計算判斷該前鋒隊員能否在足球出底線前追上。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車在高速公路上以30m/s的速度勻速行駛，由于在前方出現(xiàn)險情，司機緊急剎車，剎車時加速度的大小為5 m/s2，求:

(1)汽車剎車后10s內(nèi)滑行的距離

(2)從開始剎車到汽車滑行50m所經(jīng)歷的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組測量某電阻元件的電阻阻值。

①先用多用電表粗略測量。選用“”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度過大，需要選擇_____（選填“”或“”）倍率的電阻擋，重新歐姆調(diào)零后再測量，測量結果如圖所示，則該電阻元件的電阻為_____。

為了精確測量，供選擇的器材有：

A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為）

B．電流表（量程60mA，內(nèi)阻約為）

C．電流表（量程20mA，內(nèi)阻）

D．電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為）

E．定值電阻

F．滑動變阻器，最大阻值為，額定電流1A

G．滑動變阻器，最大阻值為，額定電流0.2A

H．電源E，電動勢為4V，內(nèi)阻不計

I．開關S及導線若干

②為減小測量誤差，測量時要求電表示數(shù)不能小于其量程的1/3，并且電表示數(shù)變化范圍較大。除請器材H和I外，還需選用的實驗器材是：______（選填器材前對應的字母序號）。

③根據(jù)你選擇的實驗器材，請在虛線框內(nèi)畫出精確測量該電阻元件電阻阻值的最佳電路圖，并標明器材的字母代號。

（_____）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖中實線所示；在時刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2-t1 = 0.02s。求：

⑴該波可能的傳播速度。

⑵若已知T< t2-t1<2T，且圖中P質(zhì)點在t1時刻的振動速度方向向上，求可能的波速。

⑶若0.01s<T<0.02s，且從t1時刻起，圖中Q質(zhì)點比R質(zhì)點先回到平衡位置，求可能的波速。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩物體在同一直線上從某點開始計時的速度圖像如圖中的 A、B所示，則由下圖可知，在0—t2時間內(nèi)

A. A、B運動始終同向，B比A運動的快

B. 在t1時刻B加速度方向改變

C. A、B的加速度始終同向，B比A的加速度大

D. 在t2時刻，A、B的速度相同，加速度也相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉至某一位置并釋放，圓環(huán)擺動過程中(環(huán)平面與磁場始終保持垂直)經(jīng)過有界的水平勻強磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界，若不計空氣阻力，則( )

A．圓環(huán)向右穿過磁場后，還能擺至原來的高度

B．在進入和離開磁場時，圓環(huán)中均有感應電流

C．圓環(huán)進入磁場后，離最低點越近速度越大，感應電流也越大

D．圓環(huán)最終將靜止在最低點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中：

（1）某同學的操作步驟如下，指出其中兩個錯誤的步驟并加以改正________________________________，____________________________________。

A．拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器處，先放開紙帶，再接通電源

B．將打點計時器固定在平板上，并接好電源

C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼，調(diào)整滑輪的高度，使細繩與平板平行

D．取下紙帶，再斷開電源

E．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔

F．斷開電源，整理好器材

G．換上新紙帶，重復操作兩次

錯誤步驟改正后，請把以上七個步驟排出合理的順序，將序號填寫在橫線上：

1____ 2____ 3 C 4____ 5 D 6____ 7 F。

（2）下圖為某組同學得到的反映小車做勻加速直線運動情況的紙帶，圖中所示A、B、C、D、E為相鄰的五個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間有4個點沒有畫出，電源的頻率為50赫茲。由于負責測量計數(shù)點間距的同學僅測量了AC=8.87cm ；CD=5.08cm ；DE=5.49cm ；請你幫助該組同學利用所給數(shù)據(jù)，計算打C點時小車的速度為_________ m/s；小車運動的加速度為_________ m/s2。（本題結果保留三位有效數(shù)字）

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