題目列表(包括答案和解析)
甲乙兩人先后觀察同一彈簧振子在豎直方向上下振動(dòng)情況,
(1)甲開(kāi)始觀察時(shí),振子正好在平衡位置并向下運(yùn)動(dòng).試畫(huà)出甲觀察到的彈簧振子的振動(dòng)圖象.已知經(jīng)過(guò)1s后振子第一次回到平衡位置,振子振幅為5cm(設(shè)平衡位置向上方為正方向,時(shí)間軸上每格代表0.5s).
(2)乙在甲觀察3.5s后開(kāi)始觀察并記錄時(shí)間,試畫(huà)出乙觀察到的彈簧振子的振動(dòng)圖象,畫(huà)在圖上.m的木塊放在彈簧上,與彈簧一起在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)振幅為A時(shí),物體對(duì)彈簧的最大壓力是物體重量的1.5倍.則物體對(duì)彈簧的最小壓力是多大?要使物體在振動(dòng)中不離開(kāi)彈簧,振幅不能超過(guò)多大?
(1)甲開(kāi)始觀察時(shí),振子正好在平衡位置并向下運(yùn)動(dòng).試畫(huà)出甲觀察到的彈簧振子的振動(dòng)圖象.已知經(jīng)過(guò)1s后振子第一次回到平衡位置,振子振幅為5cm(設(shè)平衡位置向上方為正方向,時(shí)間軸上每格代表0.5s).
(2)乙在甲觀察3.5s后開(kāi)始觀察并記錄時(shí)間,試畫(huà)出乙觀察到的彈簧振子的振動(dòng)圖象,畫(huà)在圖上.m的木塊放在彈簧上,與彈簧一起在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)振幅為A時(shí),物體對(duì)彈簧的最大壓力是物體重量的1.5倍.則物體對(duì)彈簧的最小壓力是多大?要使物體在振動(dòng)中不離開(kāi)彈簧,振幅不能超過(guò)多大?
m/×10-3kg | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
t/s | 0.80 | 1.13 | 1.38 | 1.60 | 1.79 |
(18分)如圖所示,將質(zhì)量為mA=100g的平臺(tái)A連接在勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧上端,彈簧下端固定在地上,形成豎直方向的彈簧振子。在A的上方放置mB=mA的物塊B,使A、B一起上下振動(dòng),彈簧原長(zhǎng)l0=5cm,A的厚度可忽略不計(jì),g取10m/s2。求:
(1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),A的平衡位置離地面C的高度;
(2)若A、B一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振幅為0.5cm,則B對(duì)A的最大壓力是多少;
(3)為了使B在振動(dòng)中始終與A接觸,振幅不能超過(guò)多少?
如圖所示,將質(zhì)量為mA=100g的平臺(tái)A連接在勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧上端,彈簧下端固定在地上,形成豎直方向的彈簧振子.在A的上方放置mB=mA的物塊B,使A、B一起上下振動(dòng),彈簧原長(zhǎng)l0=5cm,A的厚度可忽略不計(jì),g取10m/s2.求:
(1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),A的平衡位置離地面C的高度;
(2)若A、B一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振幅為0.5cm,則B對(duì)A的最大壓力是多少;
(3)為了使B在振動(dòng)中始終與A接觸,振幅不能超過(guò)多少?
1.D 2.B(提示:將汽車(chē)的實(shí)際速度v0沿繩和垂直于繩方向正交分解,設(shè)兩段繩間的夾角為θ,則A的速度為vA=v0sinθ,隨θ的增大而增大,存在向上的加速度,因此處于超重。)3.C(提示:作出此時(shí)的速度分解,vy=v0tanθ=gt,而水平位移x=v0t)4.A(提示:設(shè)重力的下滑分力為Gx,滑動(dòng)摩擦力為f,有Gx-f=ma;F-Gx-f=ma,因此F=2Gx) 5.B(提示:碰撞過(guò)程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,認(rèn)為動(dòng)量守恒。碰后向左運(yùn)動(dòng),說(shuō)明碰前系統(tǒng)總動(dòng)量向左。)6.D 7.D(提示:小球和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒。脫離彈簧前,重力和彈力等大的平衡位置小球動(dòng)能最大,從該平衡位置到脫離彈簧過(guò)程,小球動(dòng)能減小,彈性勢(shì)能減小,小球機(jī)械能增大。)8.C(提示:根據(jù)完全非彈性碰撞結(jié)論,碰撞過(guò)程的動(dòng)能損失相同。第一次系統(tǒng)初動(dòng)能較小,因此末動(dòng)能也較小。)9.D(提示:小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒,設(shè)該機(jī)械能為E。以圓環(huán)最低點(diǎn)處為重力勢(shì)能參考平面,園的直徑為D,則任意直徑兩端處兩球的重力勢(shì)能之和為mgD恒定,因此動(dòng)能之和也恒定。)10.D(提示:此時(shí)刻P振動(dòng)方向向下,因此波沿x負(fù)向傳播;如右圖所示,P點(diǎn)和P´點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的,P´與Q平衡位置間的距離小于半個(gè)波長(zhǎng),因此它們瞬時(shí)速度的方向可能同向可能反向,瞬時(shí)加速度的方向也可能同向可能反向。)11.C(提示:木板和物塊的速度圖線所圍面積表示它們相對(duì)滑動(dòng)的距離,即木板的最小長(zhǎng)度。)12.C(提示:第一階段物體的位移s1恰好等于物體和傳送帶間相對(duì)移動(dòng)的距離d。摩擦生熱Q=fd,物塊機(jī)械能增加ΔE=fs1。)
13.⑴
16.⑴3mg;⑵2d;⑶
17.⑴1.4×103W(提示:) ⑵1.3×104W(提示:P2=P1Sη1) ⑶7.5×103W(提示:P3=P2η2t/T)
18.⑴(提示:A、B兩車(chē)相碰后瞬間的共同速度是,
然后A、B兩車(chē)整體和物塊C發(fā)生完全非彈性碰撞,系統(tǒng)損失的動(dòng)能就是Q。)
⑵v0<v<v0(提示:由知,A車(chē)的初速度v∝。若物塊C剛好相對(duì)滑行到A車(chē)右端,對(duì)應(yīng)的摩擦生熱Q1=2Q,對(duì)應(yīng)的v1=v0;若物塊C剛好相對(duì)滑行到A車(chē)左端,對(duì)應(yīng)的摩擦生熱Q2=6Q,對(duì)應(yīng)的v2=v0。)
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