【題目】如圖所示，將質(zhì)量為mA = 100g 的平臺 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，彈簧原長為5cm.A的厚度可忽略不計，g取10m/s2求：

(1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡諧振動時，A 的平衡位置離地面 C 多高？

(2)當(dāng)振幅為0.5cm時，B對A的最大壓力有多大？

(3)為使B在振動中始終與A接觸，振幅不能超過多大？為什么？

【答案】（1）4cm（2）（3）振幅不能大于1cm

【解析】

振幅很小時，A、B間不會分離，將A與B整體作為振子，當(dāng)它們處于平衡位置時，根據(jù)平衡條件得：

得形變量：

平衡位置距地面高度： ；

當(dāng)A、B運動到最低點時，有向上的最大加速度，此時A、B間相互作用力最大，設(shè)振幅為A，最大加速度：

取B為研究對象，有：

得A、B間相互作用力：

由牛頓第三定律知，B對A的最大壓力大小為；

為使B在振動中始終與A接觸，在最高點時相互作用力應(yīng)滿足：

取B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，有：

當(dāng)時，B振動的加速度達到最大值，且最大值：方向豎直向下

因，表明A、B僅受重力作用，此刻彈簧的彈力為零，彈簧處于原長：

，振幅不能大于1cm

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，機動車在斑馬線前禮讓行人是城市文明和交通規(guī)范的體現(xiàn)．司機小明駕駛汽車以43 km/h(約為12 m/s)的速度，在平直的城市道路上沿直線行駛．他看到斑馬線有行人后立即以大小為2 m/s2的加速度剎車，車停住時車頭剛好碰到斑馬線，等待行人10 s后(人已走過)，又用了8 s時間勻加速至原來的速度．設(shè)開始剎車時為計時起點(即t＝0)，求：

(1)汽車第3 s末的瞬時速度大小；

(2)汽車前10 s內(nèi)的位移大��；

(3)從開始剎車到恢復(fù)原速這段時間內(nèi)汽車的平均速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑桿O'A的O'端固定一根勁度系數(shù)為k=10N/m，原長為=lm的輕彈簧，質(zhì)量為m=lkg的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接，OO'為過O點的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為θ=30°，開始桿是靜止的，當(dāng)桿以OO'為軸轉(zhuǎn)動時，角速度從零開始緩慢增加，直至弾簧伸長量為0.5m，下列說法中正確的是（ ）

A. 桿保持靜止狀態(tài)，彈簧的長度為0.5m

B. 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，桿轉(zhuǎn)動的角速度為rad/s

C. 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，桿轉(zhuǎn)動的角速度為rad/s

D. 當(dāng)彈簧伸長量為0.5m時，桿轉(zhuǎn)動的角速度好rad/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量, m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。

（1）實驗時，一定要進行的操作是________。

A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)

D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M。

（2）甲同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a－F圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為____________。

A． B． C． D．

（4）乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖所示的a－F圖線，該同學(xué)做實驗時存在的問題是 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗裝置，在拋出點O的正前方，豎直放置一塊毛玻璃。他們利用不同的頻閃光源，在小球拋出后的運動過程中光源閃光，會在毛玻璃上出現(xiàn)小球的投影點，在毛玻璃右邊用照相機進行多次曝光，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片如圖1，小明在O點左側(cè)用水平的平行光源照射，得到的照片如圖3；如圖2，小紅將一個點光源放在O點照射重新實驗，得到的照片如圖4已知光源的閃光頻率均為31Hz，光源到玻璃的距離L=1.2m，兩次實驗小球拋出時的初速度相等。根據(jù)上述實驗可求出：(結(jié)果

均保留兩位小數(shù))

（1）重力加速度的大小為___________m/s2，投影點經(jīng)過圖3中M位置時的速度大小為___________ m/s

（2）小球平拋時的初速度大小為_____________ m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角，導(dǎo)軌電阻不計。磁感應(yīng)強度為B=1.0T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向下，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量m=0.01kg、電阻不計。定值電阻R1=30Ω，電阻箱電阻調(diào)到R2=120Ω，電容C=0.01F，重力加速度g=10m/s2.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，則：

（1）若在開關(guān)接到1的情況下，求金屬棒下滑的最大速度；

（2）若在開關(guān)接到2的情況下，求經(jīng)過時間t=2.0s時金屬棒的速度；

（3）若在開關(guān)接到2的情況下，求電容器極板上積累的電荷量Q隨時間t變化的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組要探究“功與物體速度變化的關(guān)系”，實驗裝置如圖所示.

實驗主要步驟如下：

①實驗時，為使小車所受合力等于橡皮筋的拉力，在未連接橡皮筋前將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，接通電源，輕推小車，小車運動穩(wěn)定后，得到的紙帶應(yīng)該是如圖的__________（填“甲”或“乙”）；

②使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板運動，此過程中橡皮筋對小車做的功記為W；

③再分別改用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車，每次從同一位置由靜止釋放小車，使得每次每條橡皮筋對小車做的功都為W；

④分析打點計時器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3、…。如圖所示是實驗中打出的一條紙帶，為了測量小車獲得的最大速度，應(yīng)選用紙帶的__________（填“AG”或“GJ”）部分進行測量；

⑤根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出W－v圖象，下列符合實際的圖象是_________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3，B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃，汽缸導(dǎo)熱。

(1)打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；

(2)接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置；

(3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ℃，求此時活塞下方氣體的壓強。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO’沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，正確的是 （ ）

A. 電流表的示數(shù)為10A

B. 0.01s時線圈平面與磁場方向平行

C. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/s

D. 0.02s時電阻R中電流的方向自右向左

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