【題目】將一傾角為、上表面光滑的斜面體固定在水平地面上,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧的上端固定在斜面上,下端與質(zhì)量為m的小滑塊連接且彈簧與斜面平行,如圖所示。用外力控制小滑塊使彈簧處于原長(zhǎng),某時(shí)刻撤去外力,小滑塊從靜止開(kāi)始自由運(yùn)動(dòng)。已知:斜面足夠長(zhǎng),重力加速度為g。
求:小滑塊運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)的加速度大小和彈簧的形變量;
試證明:撤去外力后,小滑塊在光滑斜面上的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);
若小滑塊在斜面上簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為T,沿斜面向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),請(qǐng)寫(xiě)出小滑塊振動(dòng)過(guò)程中位移x隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式。
【答案】 彈簧的形變量x0=
假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任意時(shí)刻小滑塊相對(duì)平衡位置的位移為x,如圖所示。
則小滑塊受到的回復(fù)力為:,聯(lián)立得:,并且回復(fù)力方向與位移x方向相反,故物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(3)
【解析】
小滑塊的回復(fù)力由重力分力與彈簧彈力的合力提供。在平衡位置時(shí),回復(fù)力為零,有:,得小物塊加速度:,彈簧的形變量x0=mg/k
假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任意時(shí)刻小滑塊相對(duì)平衡位置的位移為x,如圖所示。
則小滑塊受到的回復(fù)力為:,聯(lián)立上式得:,并且回復(fù)力方向與位移x方向相反,故物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(3)根據(jù)前面分析可知,滑塊的振幅,角速度,所以位移x隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波,在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為10cm。P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為-1m和-9m,波傳播方向由右向左,已知t=0.7s時(shí), P點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰。試計(jì)算:
①這列波的傳傳播速度多大?
②從t=0時(shí)刻起,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰?
③當(dāng)Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí),P點(diǎn)通過(guò)的路程為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,b是理想變壓器原線圈的一個(gè)抽頭,電壓表和電流表均為理想交流電表,示數(shù)分別為U和I,在原線圈兩端加上交變電流,把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與b連接,則:( )
A. 保持其它條件不變,觸頭P向上移動(dòng)的過(guò)程中,I變大
B. 保持其它條件不變,觸頭P向下移動(dòng)的過(guò)程中,U變小
C. 保持其它條件不變,S由b扳向a時(shí),U和I均變小
D. 保持其它條件不變,S由b扳向a時(shí),U變大,I變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,、是兩個(gè)相干波源,它們的相位及振幅均相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷,關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c三點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是( )
A. a質(zhì)點(diǎn)一直在平衡位置
B. b質(zhì)點(diǎn)一直在波峰
C. c質(zhì)點(diǎn)一直在波谷
D. 再過(guò)后的時(shí)刻,b、c兩質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置,振動(dòng)將減弱
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,小球從B點(diǎn)由靜止釋放,擺到最低點(diǎn)C的時(shí)間為,從C點(diǎn)向右擺到最高點(diǎn)的時(shí)間為.擺動(dòng)過(guò)程中,如果擺角始終小于5°,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法中正確的是( )
A. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的速率變小
B. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的速率不變
C. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的速率變小
D. ,擺線碰釘子的瞬間,小球的加速度變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的波動(dòng)圖像,圖乙為該波中x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 該波的波速大小為1m/s
B. 該波沿x軸負(fù)方向傳播
C. t=1.0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的速度最小,加速度最大
D. 在t=0到t=2.0s的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度的方向均為發(fā)生改變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一帶電粒子(重力不計(jì))在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿圖中軌道運(yùn)動(dòng),中央是一簿絕緣板,粒子在穿過(guò)絕緣板時(shí)有動(dòng)能損失,由圖可知( )
A. 粒子的動(dòng)動(dòng)方向是abcde
B. 粒子帶正電
C. 粒子的運(yùn)動(dòng)方向是edcba
D. 粒子在下半周期比上半周期所用時(shí)間長(zhǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】足球以10 m/s的水平速度正對(duì)著墻壁撞擊后,以9.0 m/s的速度被反向彈回,球與墻壁的接觸時(shí)間是0.10 s,則:
【1】在與墻壁接觸的這段時(shí)間內(nèi)足球的加速度是多大?方向如何?
【2】若足球被反彈后做加速度大小為1.5 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),求:反彈后8 s時(shí)球離墻壁的距離.
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