1.豎直放置的彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)闂傚倷鑳堕崑銊╁磿婵犳碍鍤堢憸鐗堝笒閻掑灚銇勯幒鎴敾閻庢熬鎷�查看更多

 

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?

 

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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?

 

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在“研究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)將彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,另一端掛一只小盤(pán),鐵架臺(tái)的豎直桿上固定一個(gè)可以上下移動(dòng)的標(biāo)志物,作為計(jì)時(shí)標(biāo)志,讓小球在豎直方向離開(kāi)平衡位置放手后,小盤(pán)在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(此裝置也稱(chēng)豎直彈.簧振子),如圖所示,這位同學(xué)想用在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中所學(xué)的科學(xué)方法,探究此豎直彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T與質(zhì)量m的關(guān)系。



一、實(shí)驗(yàn)中改變小盤(pán)中砝碼的質(zhì)量,(設(shè)盤(pán)和盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量為m),測(cè)量其全振動(dòng)50次的時(shí)間t并求出相應(yīng)的周期T,實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表:

















m/×10-3kg

5

10

15

20

25

t/s

0.80

1.13

1.38

1.60

1.79

二、數(shù)據(jù)處理(完成下列填空)

(1)以質(zhì)量m為橫坐標(biāo),周期T為縱坐標(biāo),根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),并按照?qǐng)D紙中各點(diǎn)的分布與走向,嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線);從圖中可以看出圖線是一條________(填“直線”或“曲線”);

(2)若以m為橫坐標(biāo),__為縱坐標(biāo),重新作出圖線;從圖中可以看出這是一條過(guò)原點(diǎn)的直線;

(3)假設(shè)(2)中圖線斜率為b,寫(xiě)出彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期T與質(zhì)量m的關(guān)系式為T(mén)=_____

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(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AB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AB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?

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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AB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?

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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.⑴8km/s ⑵40m/s  14.⑴A ⑵2v ⑶3mv15.⑴9N;⑵0.125 

16.⑴3mg;⑵2d;⑶3m(提示:帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)外自由落體位移為2d,接著在電場(chǎng)內(nèi)勻減速運(yùn)動(dòng)位移為d,兩段平均速度相同,時(shí)間與位移成正比。自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間,因此帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,電場(chǎng)力沖量

17.⑴1.4×103W(提示:)  ⑵1.3×104W(提示:P2=P11) 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。)

v0<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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