【題目】彈簧振子在光滑水平面上以振幅A做簡諧運動,質(zhì)量為M的滑塊上面放著質(zhì)量為m的砝碼,mM一起做簡諧運動,已知彈簧的勁度系數(shù)為k,試求:

(1)使砝碼做簡諧運動的回復(fù)力是什么?它和位移成正比的比例常數(shù)是多少?

(2)當滑塊運動到振幅一半的位置時,砝碼所受回復(fù)力有多大?

(3)當砝碼與滑塊的摩擦因數(shù)為μ時,則要使砝碼與滑塊不發(fā)生相對滑動的最大振幅為多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

滑塊的回復(fù)力是由靜摩擦力提供,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合胡克定律,即可求解根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合形變量的大小,即可求解;根據(jù)x增大時,f也增大,結(jié)合最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,即可求解。

:(1)使砝碼隨著滑塊一起振動,砝碼所受靜摩擦力是產(chǎn)生砝碼與滑塊一起變加速運動的加速度,Mm的靜摩擦力是回復(fù)力;

其大小由牛頓第二定律有:

整體法求共同加速度a,則有:

聯(lián)立上兩式,解得: (k為彈簧的倔強系數(shù))

(2)當滑塊運動到振動幅的一半位置時回復(fù)力:

方向指向平衡位置

(3),可以看出,,x增大時,f也增大,時,有最大振動幅,

所以:

解得:

練習冊系列答案
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【題目】某實驗小組研究未知元件X的伏安特性,使用的器材中電壓表內(nèi)阻約為3kΩ、電流表內(nèi)阻約為0.1Ω。

(1)使用多用電表粗測元件X的電阻,選擇“×10”歐姆擋測量,示數(shù)如圖a所示,讀數(shù)為_________Ω;

(2)為了減小測量誤差,應(yīng)該選擇圖中的__________(填“b”“c”)電路進行實驗;

(3)連接所選電路,在閉合開關(guān)S之前,要把滑動變阻器的滑片P滑動到最__________端(填)。閉合開關(guān)S,滑動滑片P,依次記錄電流及相應(yīng)的電壓。

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【題目】某同學(xué)在做用單擺測定重力加速度的實驗。

(1)測擺長時測量結(jié)果如圖所示(單擺擺線的另一端與刻度尺的零刻線對齊),擺長為________cm;然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間,如圖所示,秒表讀數(shù)為____________s;

(2)他測得的g值偏大,可能的原因是_______

A.測擺長時擺線拉得過緊

B.擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了

C.開始計時時,秒表提前按下

D.實驗中誤將51次全振動次數(shù)計為50

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【題目】如圖,質(zhì)量為m的人在質(zhì)量為M的平板車上從左端走到右端,若不計平板車與地面的摩擦,則下列說法正確的是(

A. 人在車上行走時,車將向右運動

B. 當人停止走動時,由于車的慣性大,車將繼續(xù)后退

C. 若人越慢地從車的左端走到右端,則車在地面上移動的距離越大

D. 不管人在車上行走的速度多大,車在地面上移動的距離都相同

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【題目】利用如圖甲所示的實驗裝置觀測光電效應(yīng),已知實驗中測得某種金屬的遏止電壓Uc與入射頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,電子的電荷量e=1.6×10-19 C,(  )

A. 普朗克常量為

B. 該金屬的逸出功為eU1

C. 要測得金屬的遏止電壓,電源的右端為正極

D. 若電流表的示數(shù)為10 μA,則每秒內(nèi)從陰極發(fā)出的光電子數(shù)的最小值為6.25×1012

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【題目】如圖所示,三角形是一直角三棱鏡的橫截面,,。一細束單色光從面上的點射入三棱鏡,經(jīng)棱鏡折射后恰好能垂直于面射出棱鏡,已知入射光線和的夾角為。求:

i)三棱鏡對該光束的折射率;

ii)讓光束繞入射點沿順時針方向轉(zhuǎn)過120°,則光線射出棱鏡時和棱鏡表面的夾角。(不考慮光線在棱鏡內(nèi)的第二次反射)

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【題目】矩形線圈的匝數(shù)為50匝,在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時,穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖所示,下列結(jié)論正確的是(

A.t0.1 st0.3 s時,電動勢最大

B.t0.2 st0.4 s時,電動勢改變方向

C.電動勢的最大值是50πV

D.t0.4 s時,磁通量的變化率為零

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【題目】如圖所示,一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足夠大的厚玻璃平面鏡的上表面,得到三束反射光束III、III,則( 。

A.光束I仍為復(fù)色光,光束II、III為單色光,且三束光一定相互平行

B.增大α角且α,光束II、III會遠離光束I

C.玻璃對光束III的折射率大于對光束II的折射率

D.減小α角且α>,光束可能會由于全反射從上表面消失

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【題目】紙面內(nèi)有一矩形邊界磁場ABCD,磁場方向垂直于紙面(方向未畫出),其中AD=BC=LAB=CD=2L,一束β粒子以相同的速度v0B點沿BA方向射入磁場,當磁場為B1時,β粒子從C射出磁場;當磁場為B2時,β粒子從D射出磁場,則(  )

A.磁場方向垂直于紙面向外

B.磁感應(yīng)強度之比B1B2=51

C.速度偏轉(zhuǎn)角之比θ1θ2=18037

D.運動時間之比t1t2=3653

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