一質(zhì)量為50 kg的男孩在距離河流40 m高的橋上做"蹦極跳",未拉伸前長度AB為15 m的彈性繩一端縛著他的雙腳.另一端則固定在橋上的A點,如圖所示,然后男孩從橋面下墜直至貼近水面的最低點D,假定繩在整個運動過程中遵守胡克定律,不考慮空氣阻力、男孩的大小和繩的質(zhì)量忽略不計(g取10 m/s2),且男孩的速率v跟下墜的距離s的變化如圖所示.男孩在C點時的速率最大.

(1)當男孩在D點時,求繩儲存的彈性勢能;
(2)繩的勁度系數(shù)是多少?
(3)就男孩在AB、 BC和CD期間的運動,試討論作用于男孩的力;
(4)從繩剛開始拉伸,直至男孩到達最低點D,男孩的運動可視為簡諧運動,他的平衡位置離橋墩有多遠?求他的振幅;
(5)求男孩由C下墜至D所需時間.(簡諧運動的周期公式為)
 
(1)2×104J     (2)62.5 N/m. (3) AB段,僅受重力作用;BC段,受重力和彈力作用,且重力大于彈力;CD段,受重力和彈力作用,且重力小于彈力;
(4) C即為平衡位置,="23" m,振幅="17" m.
(5)由簡諧運動周期公式求得=1.4s.
(1) ="50×40×10" J=2×104J.
(2)繩的勁度系數(shù)為k=="62.5" N/m.
(3) AB段,僅受重力作用;BC段,受重力和彈力作用,且重力大于彈力;CD段,受重力和彈力作用,且重力小于彈力;
(4) C即為平衡位置,="23" m,振幅="17" m.
(5)由簡諧運動周期公式求得=1.4s.
練習冊系列答案
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如圖11-1-6所示,一塊涂有碳黑的玻璃板,質(zhì)量為2 kg,在拉力F的作用下,由靜止開始豎直向上做勻變速運動,一個裝有水平振針的振動頻率為5 Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線,量得OA=1 cm,OB=4 cm,OC=9 cm.求拉力F的大小(g=10 m/s2).

圖11-1-6

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一根密繞的輕彈簧(即彈簧不受拉力時,相鄰各匝間互相接觸),在它的下端固定一個重物,上端固定在支架上,制成一個彈簧振子.使它沿豎直方向作簡諧運動,周期為T,能達到的最大振幅為Am.若將這個裝置移到月球表面,仍使它沿豎直方向作簡諧運動,下面的說法中正確的是
A.周期T將保持不變,最大振幅Am也不變
B.周期T將保持不變,而最大振幅Am變小
C.周期將大于T,而最大振幅Am不變
D.周期將大于T,而最大振幅Am變小

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如圖11-3-8所示,一質(zhì)量為M的無底木箱,放在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧一端懸于木箱的上邊,另一端掛著用細線連接在一起的兩物體A和B,mA=mB=m,剪斷A、B間的細線后,A做簡諧運動,則當A振動到最高點時,木箱對地面的壓力是多少?

圖11-3-8

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如圖所示。彈簧振子在振動過程中,振子經(jīng)a、b兩點的速度相同,若它從a到b歷時0.2s,從b再回到a的最短時間為0.4s,則該振子的振動頻率為:()
A.1Hz;B.1.25Hz;C.2Hz;D.2.5Hz。

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如圖所示,在光滑水平面上的O點系一長為l的絕緣細線,線的另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球.當沿細線方向加上場強為E的勻強電場后,小球處于平衡狀態(tài).現(xiàn)給小球一垂直細線的初速度v0,使小球在水平面上開始運動,若v0很小,則小球再次回到平衡位置所需的時間為(   )
A.B.πC.D.π

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

)圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。從 該時刻起                    。
A.經(jīng)過0.35 s,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離
B.經(jīng)過0.25 s,質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度
C.經(jīng)過0.15 s,波沿x軸的正方向傳播了3m
D.經(jīng)過0.1 s,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)點做簡諧運動的圖像如圖所示,在前2 s內(nèi)具有最大負方向速度的時刻是(  ).
A.0.5 s B.1 sC.1.5 s D.2 s

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