1.一砝碼和一輕彈簧構成彈簧振子如圖所示,該裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動,勻速轉動把手時,曲桿給彈簧振子以驅動力,使振子做受迫振動,把手勻速轉動的周期就是驅動力的周期,改變把手勻速轉動的速度就可以改變驅動力的周期,若保持把手不動,給砝碼一向下的初速度,砝碼便做簡諧運動,測得其振動周期為0.5s,現(xiàn)在轉動把手,使轉速逐漸增大,則( 。
A.振子振動周期先增大后減小
B.振子振動頻率先增大后減小
C.當轉速等于240r/min時,振子振動周期為0.5s
D.當轉速等于120r/min時,振子振動幅度最大

分析 若不轉動把手,彈簧振子做自由振動,周期為0.5s為固有周期.把手勻速轉動時,通過曲軸對彈簧振子施加驅動力,使彈簧振子做受迫振動,其振動周期等于驅動力的周期.由題,讓把手轉速增大,從而根據(jù)彈簧振子振動的周期與固有周期比較,來確定彈簧振子的振幅大。

解答 解:A、B、把手勻速轉動時,彈簧振子做受迫振動,其振動周期等于驅動力的周期,而0.5s是固有周期;當把手轉速逐漸增大時,則振子的頻率增大,周期減小,故A錯誤,B也錯誤;
C、D、根據(jù)共振條件可知,當振動周期等于固有周期時,即為0.5s,振子振動幅度達到最大,轉速n=2r/s=120r/min;故C錯誤,D正確;
故選:D.

點評 本題關鍵根據(jù)受迫振動的周期等于驅動力的周期和產(chǎn)生共振的條件:驅動力的周期等于固有周期.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.關于功和能的關系,下列說法中正確的是( 。
A.功是能量變化的量度
B.路徑不同,重力所做的功一定不同
C.彈力做正功,彈性勢能一定增加
D.合外力對物體做正功,物體的動能一定增加

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.兩個同學根據(jù)不同的實驗條件,進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗:
(1)平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點:(1)水平方向做勻速直線運動;(2)豎直方向做自由落體運動.為了研究平拋物體的運動,可做如1圖所示的實驗:A球水平飛出,同時B球被松開,做自由落體運動,兩球同時落到地面.這個實驗說明了平拋運動在豎直方向上做自由落體運動.
(2)乙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖2所示的“小球做平拋運動”的照片.背景標尺每小格表示5cm,則由圖可求得拍攝時每0.1s曝光一次,平拋運動的初速度為1m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,電阻為R的金屬棒MN水平靠在光滑的豎直導軌外側,與導軌接觸良好,導軌的上端與電源連接,導軌電阻不計,整個裝置置于方向與導軌平面成θ角且與金屬棒MN垂直的勻強磁場中,圖中所加磁場的方向能使MN靜止的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.為了驗證動能定理,某學習小組在實驗室組裝了如圖的裝置外,還備有下列器材:打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、天平、細沙.他們稱量滑塊的質量為M、沙和小桶的總質量為m.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小桶時,滑塊處于靜止狀態(tài).要完成該實驗,則:
(1)還缺少的實驗器材是刻度尺.
(2)實驗時為保證細線的拉力與沙、小桶的總重力大小基本相等,沙和小桶的總質量應滿足的實驗條件是m<<M,實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力,首先要做的步驟是平衡摩擦力;
(3)在(2)問的基礎上,讓小桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出該兩點的間距為L、打下該兩點時滑塊的速度大小為v1、v2(v1<v2),已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間.寫出實驗要驗證的動能定理表達式mgL=$\frac{1}{2}$M${v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$M${v}_{1}^{2}$(用題中所給的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,在水平桌面上放有長木板C,C上右端是固定擋板P,在C上左端和中點處各放有小物塊A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計,A、B之間和B、P之間的距離皆為L.設木板C與桌面之間無摩擦,A、C之間和B、C之間的靜摩擦因數(shù)及滑動摩擦因數(shù)均為μ;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力大小,A、B、C(連同擋板P)的質量都為m,開始時,B和C靜止,A以某一初速度v0向右運動,重力加速度為g.求:
(1)A和B發(fā)生碰撞前,B受到的摩擦力大小;
(2)為使A和B能夠發(fā)生碰撞,A的初速度v0應滿足的條件;
(3)為使B和P能夠發(fā)生碰撞,A的初速度v0應滿足的條件(已知A、B碰撞無機械能損失).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.在坐標系xOy平面的第一象限內,有一個勻強磁場,磁感應強度大小恒為B0,方向垂直于xOy平面,且隨時間作周期性變化,如圖所示,規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向為正,一個質量為m,電荷量為q的正粒子,在t=0時刻從坐標原點以初速度v0沿x軸正方向射入,不計重力的影響,經(jīng)過一個磁場變化周期T(未知)的時間,粒子到達第I象限內的某點P,且速度方向仍與x軸正方向平行同向,則.
(1)粒子進入磁場后做圓周運動的半徑是多大?
(2)若O、P連線與x軸之間的夾角為45°,則磁場變化的周期T為多大?
(3)因P點的位置隨著磁場周期的變化而變化,試求P點的縱坐標的最大值為多少?

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10.自由式滑雪的運動模型可簡化為如圖所示,小球質量為m,從高為H的曲面上A點自由釋放并無摩擦地滾入光滑圓弧槽BC,已知圓弧槽BC所對的圓心角為45°,圓弧半徑為R,CD是一個平臺,寬、高都為h.求:
(1)小球到B點時對B點的壓力;
(2)小球從C點飛出到落到D點這一過程中在空中運動的時間;
(3)為使小球能落在CD之間,求$\frac{h}{H}$的取值范圍.

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11.在《探究合力的求法》實驗中的三個實驗步驟如下:
(1)在水平放置的木板上固定一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細繩套.通過細繩套同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮筋,使它與細繩套的結點到達某一位置O點,在白紙上記下O點和兩個測力計的示數(shù)F1和F2
(2)在白紙上根據(jù)F1和F2的大小,應用平行四邊形定則作圖求出合力F.
(3)只用一只測力計通過細繩套拉橡皮筋,使它的伸長量與用兩個測力計拉時相同,記下此時測力計的示數(shù)F′和細繩套的方向.
以上三個步驟中均有錯誤或疏漏,請指出錯在哪里?
①中是記錄兩跟細線的方向;
②中是根據(jù)F1和F2兩個分力的大小和方向,應用平行四邊形定則作圖;
③中是把結點拉到相同的位置O.

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